【正文】 符串。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ? 例子 : *get,x1,node,1,loc,x ! x1 =節(jié)點 1的 x坐標(biāo) [CSYS]* /post1 *get,sx25,node,25,s,x ! sx25 = 節(jié)點 25的 x方向應(yīng)力 [RSYS]* *get,uz44,node,44,u,z ! uz44 =節(jié)點 44的 UZ方向的位移 [RSYS]* nsort,s,eqv ! 對節(jié)點的 von Mises 應(yīng)力排序 *get,smax,sort,max ! smax = 排序的最大值 etable,vol,volu ! 用 vol 存儲單元體積 ssum ! 對單元表的列求和 *get,totvol,ssum,vol ! totvol = 對 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。 也就是說，如果你在生成矩形后再改變 w 或 h 的值，矩形將不被修改。 ?例如 , 利用參數(shù)定義一個 w=10， h=5的矩形 , ?您可以使用以下菜單 : Preprocessor Create Rectangle By 2 Corners + ?或命令 : /prep7 blc4,w,h 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 注意 : ?當(dāng)使用參數(shù)時 , ANSYS 將立刻把參數(shù)名換為它的值。 ?避免使用 ANSYS 標(biāo)識，如 STAT, DEFA, 和 ALL。 ?參數(shù)名不分大小寫，如 ? RAD” 和 ? Rad” 是一樣的。 ?參數(shù)名中只能出現(xiàn)字母，數(shù)字和下劃線。字符數(shù)組在本教程中不討論。 ?ANSYS 也提供數(shù)組參數(shù) , 它有若干個值。 ?值可以是一個數(shù)值，一個以前定義過的參數(shù)，一個函數(shù)，一個參數(shù)表達(dá)式，或者一個字符串（用單引號括?。?。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 概述 ? 這一章的目的是向您介紹 APDL的基本功能使您能夠 : ? 定義并使用標(biāo)量參數(shù) ? 從 ANSYS 數(shù)據(jù)庫中獲取信息 ? 您可以從在線幫助的 APDL手冊中獲得更多的信息。 ? 把常用的命令或宏定義成縮寫形式。 ? 從 ANSYS 數(shù)據(jù)庫中獲取信息 , 比如節(jié)點位臵或最大應(yīng)力。 ? APDL 是 ANSYS 參數(shù)化設(shè)計語言 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。兩種方法各有長處。 ?必須定義電阻率 (RSVX)和熱傳導(dǎo)率 (KXX)，它們可以是常數(shù)，也可與溫度相關(guān)。 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：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》 )。 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。 《 ANSYS Structural Analysis Guide》 中的 167。在生成子結(jié)構(gòu)的過程中，迭代解無效，所以， ANSYS程序忽略所有的載荷矢量和反饋耦合效應(yīng)。 ?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。 表 42給出了 ANSYS/Multiphysics產(chǎn)品用于直接方法時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。在用矩陣耦合方法計算的線性問題中，通過一次迭代即可完成耦合場相互作用的計算，而載荷矢量耦合方法在完成一次耦合響應(yīng)中至少需要二次迭代。 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 順序耦合場分析 圖 3－ 2使用物理環(huán)境順序耦合場分析數(shù)據(jù)流程 第 四章 直接耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 什么是直接耦合場分析 在直接耦合場分析中，只需用耦合場單元進(jìn)行一次分析。但在每個物理環(huán)境中，每個編號對應(yīng)的實際的屬性是不同的，例如實常數(shù)和單元類型。對于每個單元或?qū)嶓w模型圖元，必須定義一套屬性編號，包括單元類型號，材料編號，實常數(shù)編號及單元坐標(biāo)系編號。 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 順序耦合場分析 圖 3－ 1間接法順序耦合分析數(shù)據(jù)流程圖 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 一般分析步驟 圖 3－ 2為物理環(huán)境方法的數(shù)據(jù)流程圖，對于這種方法，整個模型使用一個數(shù)據(jù)庫?？梢园岩粋€結(jié)果文件讀入到另一個數(shù)據(jù)庫中。 對于間接方法，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。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)點耦合，材料屬性，分析選項，約束方程。 Physics, Write命令創(chuàng)建物理環(huán)境文件（例如 Jobname, PH1） ,并將 ANSYS數(shù)據(jù)庫中的如下信息寫入這個文件： 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 什么是物理環(huán)境？ ?單元類型及 KEYOPT設(shè)定； ?實常數(shù)； ?材料屬性； ?單元坐標(biāo)系 ?求解分析選項； ?載荷步選項； ?約束方程； ?耦合節(jié)點集； ?施加的邊界條件和載荷； ?GUI過濾設(shè)臵； ?分析標(biāo)題（ /TITLE）； 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 什么是物理環(huán)境？ 使用 PHYSICS， READ命令 (Main MenuPrepreccssorPhysicsEnvironread)讀取一個物理環(huán)境文件。建議使用標(biāo)題描述分析的物理環(huán)境。在 physics命令中可為每一個物理環(huán)境定義一個唯一的標(biāo)題?？梢詫⑺械牟僮鲄?shù)及某一物理分析選項全部寫入一個物理環(huán)境文件。 而這些單元所代表的物理意義在不同的物理分析中是不同的 ， 這就用到物理環(huán)境的概念 。 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 什么是順序多場耦合 全部載何可分為以下兩類： ?基本物理載荷 ， 不是其它物理分析的函數(shù) ， 這種載荷也叫名義邊界條件； ?耦合載荷 ， 是其它物理分析的結(jié)果 。 第一個物理分析的結(jié)果作為第二個物理分析的載荷 。 這就需要兩種物理分析的反復(fù)進(jìn)行 。 順序耦合場分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 什么是順序多場耦合 一個較復(fù)雜的情況是感應(yīng)加熱問題 ， 交流電磁場分析計算出焦耳熱生成的數(shù)據(jù) ， 瞬態(tài)熱分析用于預(yù)測時間相關(guān)的溫度解 。 因此就沒必要再返回來計算變形后的流場 。 壓力引起墻的變形 ， 反過來又會影響墻周圍流場的幾何形狀 。 有些情況只使用 ? 單向 ? 耦合 。 為了方便 ， 本章把與一個工程學(xué)科求解分析相聯(lián)系的過程叫做一個物理分析 。m)2 (pA)(s)/(181。m (kg)(181。m)2/(s)2 電容 F (A)2(s)4/(kg)(m)2 1012 pF (pA)2(s)4/(kg)(181。m (pA)2(s)2/(kg)(181。m (kg)(181。m (pA)2(s)3/(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)2/s (181。m)(s) kg/(181。m)2176。m)(s)3 對流系數(shù) W/(m)2176。m)2/(s)3 單位體積的熱生成 W/m3 (kg)/(m)(s)3 106 pW/(181。m)2/(176。 )(s)2 1012 pJ/(kg)( 176。m)2 kg/(s)3 比熱 J/(kg)( 176。m)/( 176。m)( 176。 K (kg)(m)/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)2 楊氏模量 Pa kg/(m)(s)2 106 MPa kg/(181。m)3 kg/(181。m/(s)2 181。m/s 181。m)/(s)2 時間 s S 1 s s 質(zhì)量 kg kg 1 kg kg 壓力 Pa (kg)/(m)(s)2 106 MPa (kg)/(181。m 力 N (kg)(m)/(s)2 106 181。MKSv單位 量綱 長度 m M 106 181。MSVfA及的轉(zhuǎn)換系數(shù)。為方便，表 11到 18列出從標(biāo)準(zhǔn)的 MKS轉(zhuǎn)換到 181。對電磁場分析，參見 《 ANSYS Commands Reference》 中 EMUNIT命令對于自由空間中磁導(dǎo)率和介電常數(shù)設(shè)定的更多信息。 耦合場分析簡介 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 單位制 在 ANSYS中應(yīng)確保你所輸入所有數(shù)據(jù)單位制的統(tǒng)一。例如對于序貫熱 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間點的節(jié)點溫度作為載荷進(jìn)行應(yīng)力分析 ，這里耦合是一個循環(huán)過程 ， 其中迭代在兩個物理場之間進(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更具優(yōu)勢 ， 并且可利用耦合公式一次性得到最好的計算結(jié)果 。在這種情形下耦合是通過計算包含所有必須項的單元矩陣或單元載荷向量來實現(xiàn)的，例如利用單元 SOLID PLANE13或SOLID98可直接進(jìn)行壓電分析。例如，壓電分析考慮了結(jié)構(gòu)和電場的相互作用，它主要解決由于所施加的位移載荷引起的電壓分布問題，反之亦然；其他的耦合場分析還有熱 應(yīng)力耦合分析、熱 電耦合分析、流體 結(jié)構(gòu)耦合分析、磁 熱耦合分析和磁 結(jié)構(gòu)耦合分析等等。 ? 例如： ? 熱 應(yīng)力分析 ? 壓電分析（電場和結(jié)構(gòu)） ? 聲學(xué)分析（流體和結(jié)構(gòu)） ? 熱 電分析 ? 感應(yīng)加熱（磁場和熱） ? 靜電 結(jié)構(gòu)分析 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS ANSYS公司 ?ANSYS產(chǎn)品家族的開發(fā)者 ?總部位于 Canonsburg, PA USA （ 匹茲堡南部） ANSYS公司 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 January 30, 2022 Inventory 001441 223 ANSYS支持銷售商 (ASDs) ? ANSYS銷售及支持網(wǎng)絡(luò) ? 全世界超過 75家辦事處 ? 地區(qū)級專家咨詢及培訓(xùn) ANSYS公司 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS 支持管理 (ASC) ? 在您公司站點與 ANSYS聯(lián)系 ? ANSYS通信的焦點；軟件更新、錯誤提示、時事通訊和其它郵件形式。因為兩個物理場之間相互影響，所以單獨求解一個物理場是不可能的。 ?容器內(nèi)流體分析 ? 模擬容器內(nèi)的非流動流體的影響，確定由于晃動引起的靜水壓力。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS ?聲學(xué)分析 ? 用于模擬流體介質(zhì)和周圍固體的相互作用。 ? 應(yīng)用：航空航天，電子元件封裝，汽車設(shè)計。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS ?計算流體動力學(xué) (CFD) ? 用于確定流體中的流動狀態(tài)和溫度。 ?電流傳導(dǎo) ?計算在一定電壓下的導(dǎo)體的電流 ?電路耦合 ?電磁裝臵與電路的耦合 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS ?電磁分析類型 : ?靜態(tài)磁場分析用于計算由直流電 (DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場。 ?例如：高壓裝臵，微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）， 傳輸線。 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉恒 ANSYS January 30, 2022 Inventory 001441 216 ? 高頻電磁場分析 ? 模擬電磁波的傳播裝臵 ? 例如：微波及 RF無源組件、波導(dǎo)、同軸連接器。 ? 可模擬相變（熔化及凝固） 耦合場分析 ANSYS講義 —— 劉