【正文】 6 181。m/(s)2 181。 K (kg)(m)/176。 )(s)2 1012 pJ/(kg)( 176。m)2176。m (pA)2(s)3/(kg)(181。m (kg)(181。 壓力引起墻的變形 ， 反過來又會(huì)影響墻周圍流場的幾何形狀 。 第一個(gè)物理分析的結(jié)果作為第二個(gè)物理分析的載荷 。在 physics命令中可為每一個(gè)物理環(huán)境定義一個(gè)唯一的標(biāo)題。 對(duì)于間接方法，使用不同的數(shù)據(jù)庫和結(jié)果文件，圖 3－ 1為用間接方法的典型順序耦合分析數(shù)據(jù)流程圖。但在每個(gè)物理環(huán)境中，每個(gè)編號(hào)對(duì)應(yīng)的實(shí)際的屬性是不同的，例如實(shí)常數(shù)和單元類型。 ?ANSYS/Professional軟件包只支持熱－電直接耦合 ?ANSYS/Emag軟件包只支持電磁場和電磁－電路直接耦合。 進(jìn)行熱電分析需要用到下列單元類型： ?LINK68耦合熱－電線單元 ?PLANE67耦合熱－電四邊形單元 ?SOLID69耦合熱－電六面體單元 ?SOLID5耦合場六面體單元 ?SOLID98耦合場四面體單元 ?SHELL157耦合熱－電殼單元 直接耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 熱－電分析 注意要點(diǎn)：耦合場分析既可以是穩(wěn)態(tài)的，也可是瞬態(tài)的，其步驟與穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)熱分析基本一樣 (參見 《 ANSYS Thermal Analysis Guide》 )。 ? 從 ANSYS 數(shù)據(jù)庫中獲取信息 , 比如節(jié)點(diǎn)位臵或最大應(yīng)力。 ?ANSYS 也提供數(shù)組參數(shù) , 它有若干個(gè)值。 ?避免使用 ANSYS 標(biāo)識(shí)，如 STAT, DEFA, 和 ALL。例如： k,10,kx(1),ky(3) ! 10號(hào)關(guān)鍵點(diǎn) x坐標(biāo)取 1號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)的 x坐標(biāo)， y坐標(biāo)取 ！ 3號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)的 y坐標(biāo) k,11,kx(1)*2,ky(3) ! [CSYS]* f,node(2,2,0),fx,100 !在節(jié)點(diǎn) (2,2,0)施加力 FX [CSYS]* *CSYS = 激活坐標(biāo)系 (CSYS) 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 概要 : ?利用格式 Name=Value 定義參數(shù) . ?參數(shù)值可以是一個(gè)數(shù)值，一個(gè)以前定義過的參數(shù)，一個(gè)函數(shù)，一個(gè)參數(shù)表達(dá)式，或者一個(gè)字符串。 否則，取缺省值 . ? 例如 : force(1,1)=0,560,560,238.5,0 force(1,0)=1E6, force(0,1)=0 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 b. 怎樣定義數(shù)組 ? 對(duì)字符數(shù)組 , 不能以圖形方式填充字符串 ? 使用 ? =? 命令鍵入值 , 接著用 *STAT 顯示字符串 ? 每個(gè)字符串必須用單引號(hào)括起來 ? 例如 : dofs(1) = ‘ ux’, ‘ uy’, ‘ uz’, ‘ rotx’, ‘ roty’, ‘ rotz’ *stat,dofs 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 b. 怎樣定義數(shù)組 ?給數(shù)組賦值的其他方法 : ?用 *VFILL 命令或 (Utility Menu Parameters Array Parameters Fill)預(yù)定義函數(shù)賦值 ?躍階函數(shù) ?隨機(jī)函數(shù) ?等 ?從一個(gè)文件讀入數(shù)據(jù) : ?*VREAD 用于數(shù)值數(shù)組 ?*TREAD 用于數(shù)據(jù)表 ?或 Utility Menu Parameters Read from File ?從數(shù)據(jù)庫獲取 (下一步討論 ). 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 b. 怎樣定義數(shù)組 ? 正如 *GET 從數(shù)據(jù)庫獲取標(biāo)量數(shù)據(jù)，可以用 *VGET 獲取數(shù)組信息 . ? 或 Utility Menu Parameters Get Array Data ? 先定義數(shù)組，然后獲取數(shù)據(jù) . ? 例如 : *dim,dispval,array,20,3 ! 20x3 array *vget,dispval(1,1),node,1,u,x ! UX of nodes 120 in column 1 *vget,dispval(1,2),node,1,u,y ! UY in column 2 *vget,dispval(1,3),node,1,u,z ! UZ in column 3 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 c. 獲取數(shù)據(jù)庫信息 ? 其他可獲取的數(shù)組信息類型 : ? 節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo) (當(dāng)前坐標(biāo)系 ) ? 單元屬性 , 體，面等 . ? 實(shí)體的選擇狀態(tài) (1 選上 , 0 未選上 ) ? 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力 ,應(yīng)變 ,溫度梯度，熱通量等 ? 單元表數(shù)據(jù) ? 等 ? 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 c. 獲取數(shù)據(jù)庫信息 ?一旦定義了數(shù)組參數(shù) ,就可以對(duì)它們進(jìn)行各種操作 ?Utility Menu Parameters Array Operations ?或使用 *VFUN, *VOPER, *VSCFUN, *VWRITE等命令 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 d. 數(shù)組操作 ? *VFUN 對(duì)單個(gè)數(shù)組操作 ? *vfun,b(1),sin,a(1) 等價(jià)于 b(j)=sin(a(j)) ? 其他操作包括 : ?自然對(duì)數(shù) , 常用對(duì)數(shù) , 指數(shù) ?平方根 , 排序 , 復(fù)制 ?局部坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系 ?路徑的切線和法線矢量 ?等 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 d. 數(shù)組操作 ? *VOPER 對(duì)兩個(gè)數(shù)組參數(shù)操作。 ? 交互式特征如圖形拾取 ， 提示 ， 以及對(duì)話框 。 ?擴(kuò)展名 .mac允許你運(yùn)行宏如同運(yùn)行一個(gè)命令一樣：只需敲入 name。 ?一旦宏運(yùn)行結(jié)束后并返回 ANSYS主程序 ， 它們將無意義 。 ? 操作符為： THEN 運(yùn)行隨后的命令塊 *EXIT 退出 DO循環(huán) *CYCLE 跳到 DO循環(huán)末端 ? 這些操作符只有當(dāng)條件為真是才起作用 。 ? 作為一個(gè)例子 ， 我們通過加入 DO循環(huán)來擴(kuò)展宏 ， 計(jì)算所有單元類型并將它們各的體積保存在數(shù)組參數(shù)中 。這里假設(shè)長圓長軸與水平方向夾角為 α。 比方說我們定義每隔 5176。 ?Mysmin：每次分析計(jì)算得到對(duì)應(yīng)特定 α角時(shí)的孔邊最大拉應(yīng)力。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 F. APDL綜合實(shí)例 構(gòu)建步驟 ?注意每次求解完提取數(shù)據(jù)時(shí)都要重新定義 _s1數(shù)組的大小（因?yàn)槊看蝿澐謫卧罂偣?jié)點(diǎn)數(shù)不同），這時(shí)候每次 ANSYS都回出現(xiàn)讓你確認(rèn)是否把已經(jīng)存在的 _s1數(shù)組結(jié)構(gòu)改變的對(duì)話框，這將導(dǎo)致自動(dòng)化求解中斷，這里我們采用的一個(gè)技巧是每次重新定義 _s1數(shù)組前先清掉_s1數(shù)組（用 _s1=命令行）。 ,用該最優(yōu)化建模圖形為： 第 七 章 ANSYS。 ?解題結(jié)束后，我們先用 ndinqr(0,14)這一 UPF命令求取模型中的節(jié)點(diǎn)總數(shù)。 ?My_MinS1：最優(yōu)化位臵處的最大拉應(yīng)力值。 ]之間連續(xù)取值不僅是無法做到的 ，而且在工程中也沒有必要 ， 這里我們擬每隔一定角度計(jì)算一下孔邊最大拉應(yīng)力 ， 最終在這些有限的角度中求取出最佳的 α值 。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 e. 一般注意事項(xiàng) 問題說明 APDL細(xì)節(jié)內(nèi)容比較繁復(fù)，而且不和UIDL那樣各成體系， APDL的應(yīng)用很多情況下都是和 UIDL、 UPF結(jié)合在一起應(yīng)用的，甚至滲透到基礎(chǔ)分析中的各個(gè)環(huán)節(jié)中，可以說也是ANSYS的腳本基礎(chǔ)。 －你可以用＊ EXIT（ 退出循環(huán) ） 和＊ CYCLE（ 跳到 DO循環(huán)末 ） 控制循環(huán) 。 ? IF,A,EQ,B,AND,C,GT,D,THEN ? 分枝以 *IF開始和 *ENDIF結(jié)束 。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 a. 創(chuàng)建宏 ? 通過特殊的字符名 ， 你可以創(chuàng)建多達(dá) 20個(gè)參數(shù)的宏： － NAME,arg1,arg2,arg3,… ,ar10,ar11,ar12,… ,ar20 ? 參數(shù)如同標(biāo)準(zhǔn)的 ANSYS命令中的參數(shù) ， 可以為： ? 數(shù)字 ? 字符 （ 被包括在單引號(hào)中 ） ? 參數(shù) （ 標(biāo)量或數(shù)組 ） ? 參數(shù)表達(dá)式 ? 參數(shù)的意義由所定義的宏來決定 。 可以在開始或所有處理器 （ PREP7， POST1， 等等 ） 中進(jìn)行檢驗(yàn) 。 ? 常用宏功能： ? 它可以如同 ANSYS命令一樣具有變量 。 ?FORCE() = ?FORCE() = ?FORCE() = ?等 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 a. 數(shù)組參數(shù)類型 ?一個(gè)字符型數(shù)組是 1D, 2D,或 3D 的字符串矩陣 ?可用來存放文件名 ,自由度標(biāo)識(shí)等 ?每個(gè)字符串不超過 8個(gè)字符。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ? 例子 : *get,x1,node,1,loc,x ! x1 =節(jié)點(diǎn) 1的 x坐標(biāo) [CSYS]* /post1 *get,sx25,node,25,s,x ! sx25 = 節(jié)點(diǎn) 25的 x方向應(yīng)力 [RSYS]* *get,uz44,node,44,u,z ! uz44 =節(jié)點(diǎn) 44的 UZ方向的位移 [RSYS]* nsort,s,eqv ! 對(duì)節(jié)點(diǎn)的 von Mises 應(yīng)力排序 *get,smax,sort,max ! smax = 排序的最大值 etable,vol,volu ! 用 vol 存儲(chǔ)單元體積 ssum ! 對(duì)單元表的列求和 *get,totvol,ssum,vol ! totvol = 對(duì) vol 的列求和 *CSYS = 激活坐標(biāo)系 (CSYS) RSYS = 激活的結(jié)果坐標(biāo)系 (RSYS) 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ? 一些數(shù)據(jù)可以通過函數(shù)獲取。 ?參數(shù)名不分大小寫，如 ? RAD” 和 ? Rad” 是一樣的。 ?值可以是一個(gè)數(shù)值，一個(gè)以前定義過的參數(shù)，一個(gè)函數(shù)，一個(gè)參數(shù)表達(dá)式，或者一個(gè)字符串（用單引號(hào)括?。?。 ? APDL 是 ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言 的 的縮寫 ,它是一種允許使用參數(shù)并能完成一系列任務(wù)的強(qiáng)大的程序語言。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 熱－電分析 在 ANSYS/Multiphysics和 ANSYS/Professional軟件包中提供熱－電分析功能，即計(jì)算導(dǎo)體中由于直流電 (DC)帶來的焦耳熱所造成的溫度分布。 表 42給出了 ANSYS/Multiphysics產(chǎn)品用于直接方法時(shí)所支持的不同類型的耦合場分析，以及每種類型所需要的耦合類型。對(duì)于每個(gè)單元或?qū)嶓w模型圖元，必須定義一套屬性編號(hào)，包括單元類型號(hào)，材料編號(hào)，實(shí)常數(shù)編號(hào)及單元坐標(biāo)系編號(hào)。在讀入物理環(huán)境以前， ANSYS程序?qū)⑶宄龜?shù)據(jù)庫中所有的邊界條件，載荷，節(jié)點(diǎn)耦合，材料屬性，分析選項(xiàng)，約束方程?？梢詫⑺械牟僮鲄?shù)及某一物理分析選項(xiàng)全部寫入一個(gè)物理環(huán)境文件。 這就需要兩種物理分析的反復(fù)進(jìn)行 。 有些情況只使用 ? 單向 ? 耦合 。m)2/(s)2 電容 F (A)2(s)4/(kg)(m)2 1012 pF (pA)2(s)4/(kg)(181。MKSv 單位 量綱 電流 A A 1012 pA pA 電壓 V (kg)(m)2/(A)(s)3 1 V (kg)(181。m)(s)3 對(duì)流系數(shù) W/(m)2176。m)2 kg/(s)3 比熱 J/(kg)( 176。m)2/(s)3 力學(xué)從 MKS到 uMKSV的轉(zhuǎn)換系數(shù) 耦合場分析簡介 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 熱學(xué)從 MKS到 uMKSV的轉(zhuǎn)換系數(shù) 熱參數(shù) MKS 單位 量綱 乘以此數(shù) 獲得 181。m/s 181。MSVfA及的轉(zhuǎn)換系數(shù)。例如對(duì)于序貫熱 應(yīng)力耦合分析可以先進(jìn)行非線性瞬態(tài)熱分析 ， 再進(jìn)行線性靜態(tài)應(yīng)力分析 ， 而后我們可以用熱分析中任意載荷步或時(shí)間點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)溫度作為載荷進(jìn)行應(yīng)力分析 ，這里耦合是一個(gè)循環(huán)過程 ， 其中迭代在兩個(gè)物理場之間進(jìn)行 、 直到結(jié)果收斂到所需要的精度； ? 直接耦合解法在解決耦合場相互作用具有高度非線性時(shí)更具優(yōu)勢 ， 并且可利用耦合公式一次性得到最好的計(jì)算結(jié)果 。因?yàn)閮蓚€(gè)物理場之間相互影響，所以單獨(dú)求解一個(gè)物理場是不可能的。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS ?計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) ? 用于確定流體中的流動(dòng)狀態(tài)和溫度。 ? 可模擬相變（熔化及凝固） 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS 電磁分析 ? 電磁分析用于計(jì)算電磁裝臵中的磁場 ? 靜態(tài)磁場及低頻電磁場分析 ? 模擬由直流電源，低頻交流電或低頻瞬時(shí)信號(hào)引起的磁場。 ? 諧響應(yīng)分析，用于確定結(jié)構(gòu)對(duì)正弦變化的已知幅值和頻率載荷的響應(yīng)。但是，我們將盡力通過這次培訓(xùn)為