Слайд 1Основы моделирования в CAE пакете ANSYS Mechanical APDL
Ильиных Глеб Валентинович
ilinykh.pnipu@yandex.ru
Слайд 2Что такое ANSYS
ANSYS - это передовой комплекс средств компьютерного инженерного моделирования,
основанный на использовании различных численных методов решения уравнений, описывающих различные физические процессы.
Слайд 3Пример расчета конструкции South Pole Dome
Dome (1975–2003) – станция на южном
полюсе
Слайд 4Пример расчета конструкции South Pole Dome
http://photolibrary.usap.gov/
Слайд 5Основные объекты Mechanical APDL
Геометрические объекты необходимы только для построения модели, отражающей
геометрические характеристики настоящей конструкции
Объекты расчетной сетки необходимы непосредственно для численного расчета модели методом конечных элементов (МКЭ)
Слайд 6Пример расчета конструкции South Pole Dome
Точки (ключевые точки, кейпоинты)
- Keypoints (points)
Слайд 7Пример расчета конструкции South Pole Dome
Линии
- Lines
Слайд 8Пример расчета конструкции South Pole Dome
Области - Areas
Слайд 9Пример расчета конструкции South Pole Dome
Объемы - volumes
Слайд 10Пример расчета конструкции South Pole Dome
Все конечные элементы модели
Слайд 11Пример расчета конструкции South Pole Dome
Одномерные элементы
Слайд 12Пример расчета конструкции South Pole Dome
Двумерные элементы
Слайд 13Пример расчета конструкции South Pole Dome
http://photolibrary.usap.gov/
Перемещения узлов
Слайд 14Пример расчета конструкции South Pole Dome
http://photolibrary.usap.gov/
Эквивалентные напряжения по Мизесу
Слайд 15Процедура работы с пакетом ANSYS Mechanical APDL
Запускаем Mechanical APDL 15.0 или
Mechanical APDL Product launcher 15.0
Указываем рабочий каталог, в который будут сгенерированы рабочие файлы модели, включая базу данных модели (*.db) и файл результатов численного расчета (*.rst)
Utility Menu>File>Change Directory
Слайд 16Процедура работы с пакетом ANSYS Mechanical APDL
Подгружаем программу из текстового файла
Utility Menu>File>Read Input from..
Слайд 17Основы языка APDL
APDL - ANSYS Parametric Design Language
APDL содержит в себе
все основные элементы программирования: переменные, массивы, циклы, условия, алгебраические операторы и т.д.
APDL содержит в себе специальные команды для работы с геометрическими объектами, объектами конечно-элементной сеткой, нагрузками, результатами численного расчета и т.д.
APDL не учитывает регистр
Слайд 18Основы языка APDL
Переменные:
A1=5
B=4
Алгебраические операции:
A=5+4
H=A-5
N=3*2
Perem=5/2
T2=8**6
J=4*(5+1)
Комментарии:
!комментарии могут
!находится в любой части
!кода, начинаются
со знака
!«!» и заканчиваются концом
!строки
Слайд 19Основы языка APDL
Команда на языке APDL выглядит следующим образом:
comand,parameter1,parameter2,..
Имя команды заранее
определено
Каждый параметр команды находится на определенном месте и принимает определенные значения
Параметры могут принимать следующие значения: заранее определенные ключевые слова (например, line, area, node и др.), численные значения (например, 1, 5, 0, 5e12) в том числе и алгебраические операции 1/2, 5*4, и т.п.), значения переменных (например, i, a1, ar4), значения массивов (например, a(1,4), ar2(4,2))
Пример команды:
ksel,s,loc,x,5*2
Слайд 20Help
help – самая главная команда ADPL
help,ksel
Слайд 21Основы языка APDL
Цикл:
*do,i,1,52,1 !i=1, i=2, i=3, … , i=52
!тело цикла повторяется
52 раза
*enddo
Условие:
*if,a,eq,5,then
!команды, находящиеся тут запустятся, если a равно 5
*else
! команды, находящиеся тут запустятся, если a не равно 5
*endif
Слайд 22Рекомендуемая структура программы
«Шапка»
Ввод параметров
Создание локальных систем координат
Ввод в модель материалов
Ввод в
модель типов элементов
Ввод в модель характеристик элементов (сечения и др.)
Построение геометрии
Построение конечно-элементной сетки
Определение граничных условий
Расчет
Анализ результатов
Слайд 23Стадии построения модели
Каждой стадии соответствуют определенные команды, которые работают только в
этой стадии
Циклы, условия, переменные работают на любой стадии моделирования
Слайд 24Стадии построения модели
/prep7 !вход в препроцессор
finish !выход из препроцессора
/solu !вход в
решатель
finish !выход из решателя
/post1 !вход в постпроцессор
finish ! выход из постпроцессора
Слайд 25Советы по работе
Работать только в рабочем каталоге: D:/answork/
Не запускать программы с
флеш-носителей
Не использовать русские названия и пробелы в рабочих каталогах, программах и каталогах, в которых находятся программы
Использовать notepad++ с поддержкой языка apdl
Писать комментарии после каждой командой!
Не копировать код из предыдущих программ
Соблюдать «правила приличия» при написании кода
Слайд 26Советы по моделированию
Уменьшаем размерность задачи
Учитываем симметрию
Упрощаем модель
На стадии отладки используем максимально
грубую сетку
На стадии отладки используем линейные свойства материалов
Исследуем сходимость численной модели
Слайд 27Ссылки
http://cae-club.ru/
https://vk.com/ansys_expert
https://notepad-plus-plus.org/
Слайд 28Домашнее задание:
Установить ANSYS
Открыть ANSYS Help
Сделать перевод описания заданного элемента до рисунка
help,solid186