ANSYS 变量与函数及表达式1 本篇主要内容导读本篇主要包含以下几个方面的内容：变量的定义方法、常用函数、APDL 中数学表达式、本篇总结。在变量的定义方法部分，讲述 APDL 程序化设计最重要部分变量的定义方法;在函数调用部分主要描述 APDL 程序化常用的查询函数、对话框函数等几个最常用的函数;在 APDL 中数学表达式部分，描述在 APDL 程序中，常用来通过变量表达计算式的数学表达式的常用元素和使用方法。2 APDL 程序变量在 APDL 程序中，变量定义与赋值有以下 6 种途径：利用命令*SET 命令进行定义与赋值。利用赋值号“=”进行定义与赋值。利用菜单路径 UtilityMenuParametersScalarParameters 或命令输入窗口进行定义与赋值。在启动时利用驱动命令进行定义与赋值。利用*GET 及其等效函数提取 ANSYS 数据库数据进行定义与赋值。利用*ASK 命令进行定义与赋值。在以上的六种定义变量的方法中，除第四种方法使用频率不高之外，其它的变量定义方法都各有其优缺点，所以开发者在使用时应该对这几种方法都有所了解。下面会简单描述每种定义的变量的方法。1)利用命令*SET 进行变量定义与赋值*SET 命令定义和赋值参数的格式如下：*SET,Par,VALUE，VAL2，VAL3，VAL4，VAL5，VAL6，VAL7，VAL8，VAL9，VALl0其中：Par 是参数名、VALUE 是参数的赋值，可以是数值或字符串、VAL2-VALl0 也是参数的赋值，可以是数值或字符串。利用该命令定义和赋值参数的实例如下：*SET,Width,12(即 Width 赋值为 12)*SET,EX Matl,2.1Ell(即 EX Matl 赋值为 2.1E11)*SET,Length,Width(即 Length 赋值为 Width，即 Length 等于12)*SET,File name,Good，(即 File name 赋值为Good)2)利用赋值号“=”进行变量定义与赋值“=”可以直接用来定义和赋值变量，它作为一种速记符实际是通过内部调用*SET 命令实现参数定义与赋值，其标准格式如下：Name=Value其中：Name 是参数名、Value 是赋给参数的数值或字符，字符值必须必须放在一对单引号中，长度不超过 8 个字符。3)利用变量定义菜单或命令输入窗口进行变量定义与赋值在 ANSYS 命令输入窗口中可以直接按照*SET 命令或“=”格式定义并赋值变量。4)利用菜单路径 Utility MenuParametersScalar Parameters 进行定义与赋值变量的方法。选择该菜单路径，弹出定义/赋值/删除变量对话框，在对话框中的“Selection”文本输入框中利用 “=”格式输入变量定义与赋值表达式，然后单击 Accept 按钮，定义成功的变量将显示在 Items的列表框中(这里显示的变量包括其他所有方法定义的变量)。3 常用函数APDL 是用于实现参数化有限元分析的程序语言，它必须经常访问 ANSYS 数据库中的各种数据，如系统环境数据、目录路径、当前工作名、模型数据、结果数据以及其他各种数据等。访问的数据提取之后可以赋值给变量或者数组，然后再利用其他数学运算工具进行分析处理，就可以实现许多实际工程目的或者研究目的。访问 ANSYS 的各种数据并赋值给变量有 3 种基本方法，如下所示：1)*GET 提取命令;2)与*GET 等价的内嵌提取函数;3)/INQUIRE 查询函数。GET 提取命令：*GET 命令儿乎可以提取 ANSYS 数据库中的任何数据，包括任何对象(点、线、面、节点、单元等)的相关数据信息以及各处理器的设置或状态数据信息等，并赋值给指定名称的Scalar 变量参数。*GET 命令对应的菜单路径如下：UtilityMenuParmnetersGetScalarData;*GET 命令的使用格式如下：*GET,Par,Entity,ENTNUM，Iteml，ITlNUM，Item2，IT2NUM其中：Par 是赋值的参数名;Entity 是被提取对象关键字，有效的关键字是NODE、ELEM、KP、LINE、AREA 和 VOLU 等，其它两条完整说明见ANSYS Commands Reference。4 数学表达式APDL 参数化语言提供了编程语言最基本的数学运算类型，包括加、减、乘、除等，运算符号及其说明如下表。 结合圆括号的使用，由这些运算符构成的数学表达式在程序计算时必需遵循一定的运算顺序，ANSYS 中规定的运算顺序如下：1)圆括号中的运算(最里面最优先)2)求幂(从右到左)3)乘和除(从左到右)4)一元联合(例如+A 或-A)5)加和减(从左到右)6)逻辑判断(从左到右)用一次胜过千言万语，这些基本的表达式元素的用法都很简单，用一次之后也就能够掌握。5 本篇总结本篇从变量、函数、表达式三个方面讲述这些元素在 APDL 的使用方法，这里讲的很简单也很不全面，因为想学习和精通一个东西，看书不是好的方法，最好的老师只有两个-兴趣和实践，最好的途径同样是这两个，多使用 APDL 去实现自己的一些分析小思想，时间久了，也就能够摸清其窍门，熟练运用这个工具给自己和别人的有限元分析带来极大的方便。说明：本信息1 本篇主要内容导读本篇主要包含以下几个方面的内容：变量的定义方法、常用函数、APDL 中数学表达式、本篇总结。在变量的定义方法部分，讲述 APDL 程序化设计最重要部分变量的定义方法;在函数调用部分主要描述 APDL 程序化常用的查询函数、对话框函数等几个最常用的函数;在 APDL 中数学表达式部分，描述在 APDL 程序中，常用来通过变量表达计算式的数学表达式的常用元素和使用方法。2 APDL 程序变量在 APDL 程序中，变量定义与赋值有以下 6 种途径：利用命令*SET 命令进行定义与赋值。利用赋值号“=”进行定义与赋值。利用菜单路径 UtilityMenuParametersScalarParameters 或命令输入窗口进行定义与赋值。在启动时利用驱动命令进行定义与赋值。利用*GET 及其等效函数提取 ANSYS 数据库数据进行定义与赋值。利用*ASK 命令进行定义与赋值。在以上的六种定义变量的方法中，除第四种方法使用频率不高之外，其它的变量定义方法都各有其优缺点，所以开发者在使用时应该对这几种方法都有所了解。下面会简单描述每种定义的变量的方法。1)利用命令*SET 进行变量定义与赋值*SET 命令定义和赋值参数的格式如下：*SET,Par,VALUE，VAL2，VAL3，VAL4，VAL5，VAL6，VAL7，VAL8，VAL9，VALl0其中：Par 是参数名、VALUE 是参数的赋值，可以是数值或字符串、VAL2-VALl0 也是参数的赋值，可以是数值或字符串。利用该命令定义和赋值参数的实例如下：*SET,Width,12(即 Width 赋值为 12)*SET,EX Matl,2.1Ell(即 EX Matl 赋值为 2.1E11)*SET,Length,Width(即 Length 赋值为 Width，即 Length 等于12)*SET,File name,Good，(即 File name 赋值为Good)2)利用赋值号“=”进行变量定义与赋值“=”可以直接用来定义和赋值变量，它作为一种速记符实际是通过内部调用*SET 命令实现参数定义与赋值，其标准格式如下：Name=Value其中：Name 是参数名、Value 是赋给参数的数值或字符，字符值必须必须放在一对单引号中，长度不超过 8 个字符。3)利用变量定义菜单或命令输入窗口进行变量定义与赋值在 ANSYS 命令输入窗口中可以直接按照*SET 命令或“=”格式定义并赋值变量。4)利用菜单路径 Utility MenuParametersScalar Parameters 进行定义与赋值变量的方法。选择该菜单路径，弹出定义/赋值/删除变量对话框，在对话框中的“Selection”文本输入框中利用 “=”格式输入变量定义与赋值表达式，然后单击 Accept 按钮，定义成功的变量将显示在 Items的列表框中(这里显示的变量包括其他所有方法定义的变量)。3 常用函数APDL 是用于实现参数化有限元分析的程序语言，它必须经常访问 ANSYS 数据库中的各种数据，如系统环境数据、目录路径、当前工作名、模型数据、结果数据以及其他各种数据等。访问的数据提取之后可以赋值给变量或者数组，然后再利用其他数学运算工具进行分析处理，就可以实现许多实际工程目的或者研究目的。访问 ANSYS 的各种数据并赋值给变量有 3 种基本方法，如下所示：1)*GET 提取命令;2)与*GET 等价的内嵌提取函数;3)/INQUIRE 查询函数。GET 提取命令：*GET 命令儿乎可以提取 ANSYS 数据库中的任何数据，包括任何对象(点、线、面、节点、单元等)的相关数据信息以及各处理器的设置或状态数据信息等，并赋值给指定名称的Scalar 变量参数。*GET 命令对应的菜单路径如下：UtilityMenuParmnetersGetScalarData;*GET 命令的使用格式如下：*GET,Par,Entity,ENTNUM，Iteml，ITlNUM，Item2，IT2NUM其中：Par 是赋值的参数名;Entity 是被提取对象关键字，有效的关键字是NODE、ELEM、KP、LINE、AREA 和 VOLU 等，其它两条完整说明见ANSYS Commands Reference。4 数学表达式APDL 参数化语言提供了编程语言最基本的数学运算类型，包括加、减、乘、除等，运算符号及其说明如下表。 结合圆括号的使用，由这些运算符构成的数学表达式在程序计算时必需遵循一定的运算顺序，ANSYS 中规定的运算顺序如下：1)圆括号中的运算(最里面最优先)2)求幂(从右到左)3)乘和除(从左到右)4)一元联合(例如+A 或-A)5)加和减(从左到右)6)逻辑判断(从左到右)用一次胜过千言万语，这些基本的表达式元素的用法都很简单，用一次之后也就能够掌握。5 本篇总结本篇从变量、函数、表达式三个方面讲述这些元素在 APDL 的使用方法，这里讲的很简单也很不全面，因为想学习和精通一个东西，看书不是好的方法，最好的老师只有两个-兴趣和实践，最好的途径同样是这两个，多使用 APDL 去实现自己的一些分析小思想，时间久了，也就能够摸清其窍门，熟练运用这个工具给自己和别人的有限元分析带来极大的方便。