APDL编程

目 录 1第一章 APDL是什么？ 第二章 在工具条上添加命令 2 2.1 修改工具条 2 2.2 嵌套工具条缩写 4 第三章 使用参数 5 3.1 参数 5 3.2 参数命名规则 5 3.2.1 从*STATUS命令中隐藏参数 6 3.3 定义参数 6 3.3.1 在运行过程中给参数赋值 6 3.3.2 在启动时给参数赋值 6 3.3.3 赋ANSYS 提供的值给参数 7 3.3.3.1 *GET命令的用法 7 3.3.3.2 内嵌获取函数的用法 8 3.3.4 排列显示参数 10 3.4 删除参数 11 3.5 字符参数的用法 11 3.6 数字参数值的置换 12 3.6.1 防止置换 12 3.6.2 字符参数值的置换 12 3.6.2.1 强制置换 12 3.6.2.2 字符参数有效的其它地方 13 3.6.2.3 字符参数的限制 14 3.7 数字或字符参数的动态置换 14 3.8 参数公式 14 3.9 带参数的函数 15 3.10 保存、恢复、写参数 16 3.11 数组参数 17 3.11.1 数组的基础知识 17 3.11.2 数组参数示例 18 3.11.3 TABLE类型数组参数 18 3.11.4 定义和列表显示数组参数 19 3.11.5给数组元素赋值 20 3.11.5.1 给单独的数组元素赋值 20 3.11.5.2 填充数组向量 21 3.11.5.3 交互式编辑数组 21 3.11.5.4 使用*VREAD命令用数据文件填充数组 22 3.11.5.5 使用* TREAD命令用数据文件填充TABLE类型数组 23 3.11.6 插入值 26 3.11.6.1 把获取值存入数组参数或恢复数组参数值 27 3.11.6.2 列出数组参数 27 3.11.7 写数据文件 29 3.11.7.1 数据格式描述符 29 3.11.8 对数组参数的运算 30 3.11.8.1 对向量的运算 30 3.11.8.2 矩阵运算 33 3.11.8.3 用于向量和矩阵运算的命令 34 3.11.9 用图形表示数组参数向量 37 第四章 作为宏语言的APDL 40 4.1 什么是APDL宏 40 4.2 产生宏 40 4.2.1 宏文件命名规则 40 4.2.2 宏的搜索路径 41 4.2.3 在ANSYS 中生成宏 42 4.2.3.1 使用*CREATE 42 4.2.3.2 使用 *CFWRITE 42 4.2.3.3 使用Utility Menu>Macro>Create Macro 43 4.2.4 用文本编辑器生成宏 43 4.2.5 使用宏库文件 44 4.3 运行宏和宏库文件 44 4.4 局部变量 45 4.4.1 传递变量到宏 45 4.4.2 宏内的局部变量 46 4.4.3 宏外部的局部变量 46 4.5 在APDL中控制程序流 46 4.5.1 宏嵌套：在宏内调用子程序 46 4.5.2 无条件分支：Goto 47 4.5.3 条件分支：*IF 命令 47 4.5.4 重复一个命令 49 4.5.5 循环： Do循环 49 4.6 控制函数快速参考 49 4.7 在宏中使用 _STATUS 和 _RETURN 参数 50 4.8 在组和组件中使用宏 52 4.9复习宏例子 52 第五章 GUI用户界面 56 5.1 提示用户输入某个参数的值 56 5.2 用户提示对话框 57 5.3 用宏显示消息 58 5.4 在宏中生成并维护状态条 59 5.5 在宏中进行拾取操作 60 5.6 在宏中调用对话框 61 第六章 加密宏 62 6.1 准备加密宏 62 6.2 生成加密宏 62 6.3 运行加密宏 63 第一章 APDL是什么？ APDL即ANSYS参数化语言（ANSYS Parametric Design Language），它是一种解释性语言，可用来自动完成一些通用性强的任务，也可以用于根据参数来建立模型。APDL还包括其它许多特性，诸如重复执行某条命令，宏，if-then-else分支，do循环，标量、向量及矩阵操作等。 APDL不仅是设计优化和自适应网格划分等经典特性的实现基础，而且它也为日常分析提供了很多便利。本指南介绍了APDL的基本特性-参数，宏，分支，循环，重复和参数数组，并包含有一些简单的例子。一旦你很好地掌握了这种语言，你将会发现APDL无所不能。 第二章 在工具条上添加命令 可以随时利用ANSYS函数和宏往工具条上添加命令（在4 .1部分讲述如何生成宏）。通过定义缩写来达到这一目的。缩写就是ANSYS命令、GUI函数名或宏名的化名（最多可包含8个字符）。例如，MATPROP可以是一个列出材料特性的宏的缩写，SAVE_DB是SAVE 命令的缩写，QUIT是函数Fnc_/EXIT（调出"Exit from ANSYS"对话框）的缩写。 ANSYS程序提供了两种途径来利用缩写：1.在命令行的起始处键入缩写（执行缩写代表的宏、命令等）。2.通过ANSYS GUI中工具条上的按钮来执行宏或命令。 下图中的工具条包含代表已存在缩写的按钮。 图2-1 显示缺省按钮的工具条 一旦缩写，如SAVE_DB，已预先被定义，那么在工具条中该缩写及其执行的功能就可用了。一个工具条最多可包含100个缩写（可嵌套工具条来扩展这一数目）。可以根据需要重新定义或删除缩写，但是缩写不能自动保存，必须明确地保存到一个文件中，并且每次执行ANSYS任务时都要重新加载。 2.1 修改工具条 生成缩写的途径有：通过*ABBR命令；通过Utility Menu > Macro > Edit Abbreviations或Utility Menu >MenuCtrls > Edit Toolbar菜单项。最好通过菜单项生成缩写，原因是： · 单击OK按钮就自动更新工具条（若用*ABBR命令，则还需要用Utility Menu >MenuCtrls > Update Toolbar菜单项来使新的缩写显现在工具条上）。 · 可以很方便地按需要编辑缩写。 *ABBR命令的语法及相应的对话框是： *ABBR, Abbr, String 其中： Abbr 表示将要显示在工具条上的缩写名，最多可包含8个字符。 String 为Abbr所代表的宏或命令的名称。如果String是一个宏的名称，该宏必须在宏的搜索路径之中。有关宏的更多信息在4.1部分。如果String涉及到ANSYS的拾取菜单或对话框（通过UIDL），就需要指定为"Fnc_string"。例如，在定义上图"QUIT," "POWRGRPH," 和 "ANSYSWEB"缩写中，"Fnc_/QUIT," "Fnc_/GRAPHICS," 和 "Fnc_HomePage"都是唯一的UIDL函数名，用来确定与QUIT, POWRGRPH,和 ANSYSWEB缩写对应的ANSYS的拾取菜单或对话框。有关UIDL的更多信息在5.6部分。String最多可包含60个字符，但不能含有以下字符：字符 "$" ，命令C***, /COM, /GOPR, /NOPR, /QUIT, /UI, 或 *END 。 缺省的ANSYS工具条包含如下预定义的缩写： *ABBR, SAVE_DB, SAVE *ABBR, RESUM_DB, RESUME *ABBR, QUIT, Fnc_/EXIT *ABBR, POWRGRPH, Fnc_/GRAPHICS *ABBR, ANSYSWEB, Fnc_HomePage 例如，要加一个按钮到工具条中来调用宏文件mymacro.mac，如下图所示在Utility Menu >MenuCtrls > Edit Toolbar对话框中输入值。 图 2-2 加新缩写 新按钮被添加到如下图所示的工具条按钮条中。 图 2-3 新缩写的按钮 当执行的ANSYS任务发生改变时，工具条按钮也会改变。但是，工具条按钮被保存在数据库中，因此在ANSYS任务中执行任何一条"resume"命令都将仍然包含原来的工具条按钮。要保存定制的按钮定义，必须通过Utility Menu >MenuCtrls > Save Toolbar菜单项明确地把它们保存到文件中，并通过Utility Menu >MenuCtrls > Restore Toolbar菜单项（*ABBRES命令）在每个ANSYS任务中进行恢复。可以在宏中编程完成这项功能。 注意－如果在同名文件中已经存在某些缩写，*ABBSAV命令将覆盖它们。 缩写文件的格式就是一些用来产生缩写的APDL命令序列。因此，如果要编辑很多按钮或要改变其顺序，通过一个文本编辑器来实现是最方便的了。例如，下面的文件就是由保存缺省工具条按钮而产生的： /NOPR *ABB,SAVE_DB ,SAVE *ABB,RESUM_DB,RESUME *ABB,QUIT ,Fnc_/EXIT *ABB,POWRGRPH,Fnc_/GRAPHICS *ABB,ANSYSWEB,Fnc_HomePage /GO *ABB命令（*ABBR的缩写形式）定义按钮。第一行的/NOPR使下面的操作不被写入log文件，最后一行的/GO使后面的操作被写入log文件。 2.2 嵌套工具条缩写 上面讲的保存-恢复特性使嵌套缩写成为可能。通过在一个按钮下嵌套缩写，可以定义专用的工具条（假如有很多缩写放在一个工具条下，将会引起混乱，很难找到正确的按钮）。为了嵌套缩写，可以简单地定义一个恢复缩写文件的缩写。例如，下面的命令定义PREP_ABR作为一个缩写，该缩写从文件prep.abbr中恢复缩写。 *ABBR,PREP_ABR,ABBRES,,PREP,ABBR PREP_ABR 将作为一个按钮显示在工具条上。单击它，现在的按钮将被文件prep.abbr中所定义的那套按钮代替。 通过定义缩写来恢复文件，并在这些文件中包含缩写，就可以在某个特定的ANSYS任务中定义不受数目限制的缩写。甚至可以通过嵌套一些缩写文件把这一方法扩展到产生自己的菜单层次。在实现菜单层次的过程中，最好在每一个文件中添加一个"return"按钮的缩写以通过菜单返回。 第三章 使用参数 3.1 参数 参数是APDL的变量（它们更象Fortran变量，而不象Fortran参数）。不必明确声明参数类型。所有数值变量（整形或实形）都以双精度数储存。被使用但未声明的参数都被赋一个接近0的值，或"极小值"，大约为 。例如，若参数A被定义为A=B，但B没被定义，则赋给A一个极小值。 ANSYS包含两种类型的参数：标量和数组。本章前一部分的内容适用于这两种类型。3.11后的内容只适用于数组类型的参数。 括在单引号中的字符串（最多8个字符）可以赋给参数。APDL提供的数组参数的类型有：数值，字符和表（一种特殊的数值数组，能自动产生插值）。 可以用一个参数（代替数值或字符串）作为任何一个ANSYS命令的变量，该参数被求值并被赋给命令变量。例如，把值2.7赋给参数AA，然后执行命令： N,12,AA,4 ANSYS程序将把该命令解释为： N,12,2.7,4 (定义节点12为点X=2.7，Y=4)。 3.2 参数命名规则 参数名称必须以字母开头，且只能包含字母、数值和下划线。 下面列出一些有效和无效的参数名： 有效参数名： ABC PI X_OR_Y 无效参数名： NEW_VALUE (超过8个字符) 2CF3 (以数值开头) M&E (含非法字符"&") 在命名参数时，注意以下几点： · 要避免参数名与经常使用的ANSYS标识字相同，如： 自由度（DOF）标识字(TEMP, UX, PRES等)； 常用标识字(ALL, PICK, STAT等)； 用户定义标识字（如用ETABLE命令定义的标识字）； 数组类型标识字(如CHAR, ARRAY, TABLE等) · 记住，名称为从ARG1 到 ARG9 和从AR10 到 AR99的参数被保留为局部参数。通常，局部参数用于宏中（见4.4）。 · 参数名不能与用*ABBR命令定义的缩写相同。有关缩写的更多内容在2.1中。 · 参数名不能以下划线(_)开头。这类参数名只能用于GUI 和应用于ANSYS的宏中。 3.2.1 从*STATUS命令中隐藏参数 3.3.4部分讲述了通过*STATUS命令列表显示参数。可以通过参数的命名约定来从*STATUS命令中隐藏参数：名称中以下划线(_)结束的任何参数，在执行*STATUS命令都将不被显示。 当为很多其他用户开发APDL宏时，这一功能是十分有用的。可以用这一功能来建立宏，而ANSYS用户和其它的宏编程人员不能列表显示你定义的参数。 3.3 定义参数 除非特别说明，以下几节的内容对标量和数组类型参数都适用。从3.11后的内容只适用于数组类型的参数。 定义参数的方法主要有：可以把值赋给参数，也可以提取ANSYS提供的值，再把这些值赋给参数。还可以用*GET命令或各种内嵌获取函数从ANSYS中提取值。下面的部分对其进行详细说明。 3.3.1 在运行过程中给参数赋值 可以用*SET命令定义参数。如下面的例子： *SET,ABC,-24 *SET,QR,2.07E11 *SET,XORY,ABC *SET,CPARM,'CASE1' 也可以用"="作为一种速记符来调用*SET命令（这更方便），其格式为Name=Value，这里Name是指参数名，Value是指赋给该参数的数值或字符。对于字符参数，赋给的值必须被括在单引号中，并不能超过8个字符。下面的例子说明"="的用法： ABC=-24 QR=2.07E11 XORY=ABC CPARM='CASE1' 在GUI中，可以直接在ANSYS输入窗口或标量参数对话框的"Selection"域（通过Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters菜单项访问）中输入"="。 3.3.2 在启动时给参数赋值 当从操作系统的命令行启动ANSYS时，可以定义参数作为变量：仅仅只需在ANSYS的运行命令（与系统有关）之后按-Name Value的格式输入参数定义即可。例如，下面定义了两个参数(parm1 and parm2)，分别赋值89.3 和 -0.1： ansys55 -parm1 89.3 -parm2 -0.1 最好不要在启动时指派一个或两个字符参数名，以避免与ANSYS命令行选项发生冲突。 注意－ UNIX操作系统把单引号和有些非文字数字字符作为专用符号。定义字符参数时，必须在单引号前插入后斜线(\)以免误会。例如，下面定义两个字符参数，分别赋值`filename' 和 `200' ： ansys55 -cparm1 \'filename\' -cparm2 \'200\' 如果不是用命令行形式启动ANSYS，可以通过Interactive 或 Batch菜单项（仍采用上面描述的-Name Value格式）来定义参数。 假如在启动时要定义很多参数，更加方便的做法是在start5x.ans文件中或一个能用/INPUT命令加载的单独文件中进行参数定义。 3.3.3 赋ANSYS 提供的值给参数 ANSYS提供了两种方法来从ANSYS中提取数据： 1. *GET命令，从某个特定的项目中提取数据并赋给某个特定的参数； 2. 内嵌获取函数，可在运行时使用。每个获取函数从某个特定的项目中提取特定的数据。 3.3.3.1 *GET命令的用法 *GET命令（Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data）从某个特定的项目（一个点、一个、一个面等）中提取ANSYS提供的数据并赋给某个用户命名的参数。各种关键词、标识字和数字结合在一起来确定被提取的项目。例如，*GET,A,ELEM,5,CENT,X返回单元5的质心的X坐标值并赋给参数A。 *GET命令的使用格式为： *GET,Par,Entity,ENTNUM,Item1,IT1NUM,Item2,IT2NUM 这里， · Par是将被赋值的参数名； · Entity是被提取项目的关键词，有效的关键词是NODE, ELEM, KP, LINE, AREA, VOLU等，在ANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）中的*GET部分对之有完整的说明； · ENTNUM是实体的编号（若为0指全部实体）； · Item1是指某个指定实体的项目名。例如，如果Entity 是 ELEM, 那么Item1 要么是 NUM (选择集中的最大或最小的单元编号) ，要么是COUNT (选择集中的单元数目)。在ANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）中的*GET部分对每种实体的Item1值有完整的说明。 可以把*GET命令看成是对一种树型结构从上至下的路径搜索，即从一般到特殊的确定。 可用下面的例子来说明*GET命令的用法。下面的第一条命令用于获得单元97的材料属性（MAT参考号）并赋给单元BCD： *GET,BCD,ELEM,97,ATTR,MAT ! BCD = 单元97的材料号 *GET,V37,ELEM,37,VOLU ! V37 = 单元37的体积 *GET,EL52,ELEM,52,HGEN ! EL52 = 在单元52生成的热值 *GET,OPER,ELEM,102,HCOE,2 ! OPER =单元102面2上的热系数 *GET,TMP,ELEM,16,TBULK,3 ! TMP = 单元16面3上的体积温度 *GET,NMAX,NODE,,NUM,MAX ! NMAX = 最大激活节点数 *GET,HNOD,NODE,12,HGEN ! HNOD = 在节点12生成的热值 *GET,COORD,ACTIVE,,CSYS ! COORD = 激活的坐标系值 3.3.3.2 内嵌获取函数的用法 对于某些项目，可以用内嵌的获取函数来代替*GET命令。获取函数返回项目的值并直接用于当前运行之中。这样就不必先把值赋给参数，然后再在运行中调用该参数，从而可以省去起中间作用的参数。例如，要计算两个节点的X坐标的平均值，可以采用*GET函数： 1. 使用下面的命令来把节点1的X坐标值赋给参数L1： *GET,L1,NODE,1,LOC,X 2. 再使用*GET命令来把节点2的X坐标值赋给参数L2； 3. 计算中间值MID=(L1+L2)/2.。 更简便的方法是使用节点坐标的获取函数NX(N)，该函数返回节点N的X坐标值。这样就可以不用中间参数L1 和 L2。如下所示： MID=(NX(1)+NX(2))/2 获取函数的参数可以是参数也可以是其它的获取函数。例如，获取函数NELEM(ENUM,NPOS)返回在单元ENUM上NPOS处的节点编号，则联合函数NX(NELEM(ENUM,NPOS))返回该节点的X坐标值。 下面的表总结了所有可用的获取函数： 获取函数 提取值 实体状态: NSEL(N) 节点N的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) ESEL(E) 单元E的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) KSEL(K) 关键点K的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) LSEL(L) 线L的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) ASEL(A) 面A的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) VSEL(V) 体V的状态(-1=未被选择, 0=未定义, 1=被选择) 选择下一个实体： NDNEXT(N) 选择节点编号大于N的下一个节点 ELNEXT(E) 选择单元编号大于E的下一个单元 KPNEXT(K) 选择关键点编号大于K的下一个关键点 LSNEXT(L) 选择线编号大于L的下一条线 ARNEXT(A) 选择面编号大于A的下一个面 VLNEXT(V) 选择体编号大于V的下一个体 定位： CENTRX(E) 单元E的质心在总体笛卡儿坐标系中的x坐标值 CENTRY(E) 单元E的质心在总体笛卡儿坐标系中的y坐标值 CENTRZ(E) 单元E的质心在总体笛卡儿坐标系中的z坐标值 NX(N) 节点N在当前激活坐标系中的x坐标值 NY(N) 节点N在当前激活坐标系中的y坐标值 NZ(N) 节点N在当前激活坐标系中的z坐标值 KX(K) 关键点K在当前激活坐标系中的x坐标值 KY(K) 关键点K在当前激活坐标系中的y坐标值 KZ(K) 关键点K在当前激活坐标系中的z坐标值 LX(L,LFRAC) 线L的长度百分数为LFRAC (0.0 to 1.0)处的X坐标值 LY(L,LFRAC) 线L的长度百分数为LFRAC (0.0 to 1.0)处的Y坐标值 LZ(L,LFRAC) 线L的长度百分数为LFRAC (0.0 to 1.0)处的Z坐标值 就近定位： NODE(X,Y,Z) 距点X,Y,Z最近的被选择的节点的编号（在当前激活坐标系中；符合条件的关键点中编号最小者） KP(X,Y,Z) 距点X,Y,Z最近的被选择的关键点的编号（在当前激活坐标系中；符合条件的关键点中编号最小者） 距离： DISTND(N1,N2) 节点N1 和节点N2之间的距离 DISTKP(K1,K2) 关键点K1 和关键点K2之间的距离 DISTEN(E,N) 单元E的质心和节点N之间的距离。质心由单元上选择的节点确定。 角度： ANGLEN(N1,N2,N3) 两条线之间的夹角（由三个节点确定，其中N1为顶点）。单位缺省为弧度。 ANGLEK(K1,K2,K3) 两条线之间的夹角（由三个关键点确定，其中K1为顶点）。单位缺省为弧度。 离某实体最近： NNEAR(N) 最接近节点N的节点 KNEAR(K) 最接近关键点K的关键点 ENEARN(N) 最接近节点N的单元。单元位置由选择的节点确定。 面积： AREAND(N1,N2,N3) 由节点N1, N2, 和 N3围成的三角形的面积 AREAKP(K1,K2,K3) 由关键点K1,K2, 和 K3围成的三角形的面积 ARNODE(N) 与节点N相连的被选择单元在节点N上分配的面积。对于二维平面实体，返回与节点N相连边界的面积；对于轴对称实体，返回与节点N相连边表面的面积；对于三维体实体，返回与节点N相连面的面积。 法向： NORMNX(N1,N2,N3) 节点N1, N2, 和N3确定平面的法线与X轴的夹角的余弦值 NORMNY(N1,N2,N3) 节点N1, N2, 和N3确定平面的法线与Y轴的夹角的余弦值 NORMNZ(N1,N2,N3) 节点N1, N2, 和N3确定平面的法线与Z轴的夹角的余弦值 NORMKX(K1,K2,K3) 关键点K1,K2, 和K3确定平面的法线与X轴的夹角的余弦值 NORMKY(K1,K2,K3) 关键点K1,K2, 和K3确定平面的法线与Y轴的夹角的余弦值 NORMKZ(K1,K2,K3) 关键点K1,K2, 和K3确定平面的法线与Z轴的夹角的余弦值 关联： ENEXTN(N,LOC) 与节点N相连的单元。若有很多单元与节点N相连，则由LOC定位。列表结束时返回零。 NELEM(E,NPOS) 单元E中在NPOS (1-20)位置上的节点号。 表面： ELADJ(E,FACE) 与单元E的某个表面号(FACE)邻近的单元。面号与面载荷关键号相同。仅仅考虑那些有相同维数和形状的单元。若邻近的单元多于一个，则返回-1，若无邻近单元，返回0。 NDFACE(E,FACE,LOC) 单元E的某个表面(FACE)上的LOC处的节点。面号与面载荷关键号相同。LOC指表面上的节点位置（对于IJLK表面，LOC=1指节点I，2指节点J等） NMFACE(E) 包含选定节点的单元E的表面号。面号输出就是面载荷关键号。如果一个面上出现多个载荷关键号(例如线单元和面单元), 该面上的最小载荷关键号将被输出。 ARFACE(E) 对于二维平面实体和三维体实体，返回包含选定节点的单元E的表面面积。对于轴对称单元，返回总表面积（360度）。 自由度结果： UX(N) 节点N在X向的结构位移 UY(N) 节点N在Y向的结构位移 UZ(N) 节点N在Z向的结构位移 ROTX(N) 节点N绕X向的结构转角 ROTY(N) 节点N绕Y向的结构转角 ROTZ(N) 节点N绕Z向的结构转角 TEMP(N) 节点N上的温度 PRES(N) 节点N上的压力 VX(N) 节点N在X向的流动速度 VY(N) 节点N 在Y向的流动速度 VZ(N) 节点N 在Z向的流动速度 ENKE(N) 在节点N上的湍流动能 (FLOTRAN) ENDS(N) 在节点N上的湍流能量耗散 (FLOTRAN) VOLT(N) 节点N处的电压 MAG(N) 在节点N上的磁标势 AX(N) 在节点N上的X向磁矢势 AY(N) 在节点N上的Y向磁矢势 AZ(N) 在节点N上的Z 向磁矢势 3.3.4 排列显示参数 一旦定义了参数，就可以用*STATUS命令把它们排列显示出来。如果仅用*STATUS命令（没有附加参数），将列表显示目前所有已定义的参数。下面的例子说明了该命令的用法及典型的排列显示： *STATUS PARAMETER STATUS- ( 5 PARAMETERS DEFINED) NAME VALUE TYPE DIMENSIONS ABC -24.0000000 SCALAR HEIGHT 57.0000000 SCALAR QR 2.070000000E+11 SCALAR X_OR_Y -24.0000000 SCALAR CPARM CASE1 CHARACTER 通过Utility Menu>List>Other>Parameters 或 Utility Menu>List>Status>Parameters>All Parameters菜单项也可以得到参数的列表显示。 注意－以下划线(_)开头或结尾的参数不能由*STATUS命令显示出来。 可以通过给*STATUS命令定义附加参数来单独显示某些参数。下面的例子说明了如何显示参数ABC的状态： *STATUS,ABC PARAMETER STATUS- abc ( 5 PARAMETERS DEFINED) NAME VALUE TYPE DIMENSIONS ABC -24.0000000 SCALAR 也可以通过Utility Menu>List>Other>Named Parameter 或 Utility Menu>List>Status> Parameters>Named Parameters菜单项指定参数的列表显示。 注意－虽然ANSYS最多允许有1000个参数，但是由于GUI和ANSYS宏需要用到一些参数，所以用户可用参数不到1000个。用户界面定义的参数（内部参数）数目可由*STATUS命令列出。*GET,par,PARM,,MAX命令返回所有已定义参数的数目。 3.4 删除参数 可通过两种途径来删除参数： 1. 使用"="命令，其右边为空。例如，使用该命令来删除参数QR： QR= 2. 使用*SET命令(Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters)，但不给参数赋值。例如，使用该命令来删除参数QR： *SET,QR, 令某个数值参数为0并没有删除该参数。同样，令某个字符参数为空的单引号(` `)或单引号中为空格也没有删除该参数。 3.5 字符参数的用法 一般地，字符参数用来提供文件名和扩展名。先把文件名赋给某个字符参数，然后，在需要用到文件名的地方用对应的参数来代替。同样，文件扩展名也可以先赋给某个字符参数，然后，在需要用到文件扩展名的地方用对应的参数代替（如作为Ext命令的参数）。这样，在批处理模式中，只需在输入文件中简单地改变字符参数的初始值就改变了用于多重运行的文件名。 注意－字符参数最多只能有8个字符。 下面说明字符参数的一般用法： · 作为命令的参数（若该参数为文字数字类型）； · 在使用*USE命令时，作为代表宏名的参数（Utility Menu>Macro>Execute Data Block）； NAME='MACRO' ! MACRO 为宏文件名 *USE,NAME ! 调用 MACRO宏 · 作为被调用宏的参数，该宏可由*USE命令调用或作为”未知命令”宏。允许使用下面的任何方法： ABC='SX' *USE,NAME,ABC 或 *USE,NAME,'SX' DEF='SY' NEWMACRO,DEF ! 调用已经存在的宏文件 NEWMACRO.MAC 或 NEWMACRO,'SY' 3.6 数字参数值的置换 只要在有关数字命令的地方用到参数，该参数值都会被自动置换。假如没有给该参数赋值（即该参数还没被定义），程序会自动赋给它一个接近0的值( )，通常不会发出警告。 注意－大多数情况下，某参数在一个命令中使用之后，再被定义，不会再更新该命令。(除命令 /TITLE, /STITLE, *ABBR, 和 /TLABEL之外。详细说明见3.6.2.1部分。)例如： Y=0 X=2.7 N,1,X,Y ! 节点1在 (2.7,0) Y=3.5 ! 重新定义参数Y不会更新节点1 3.6.1 防止置换 可以通过把参数名括在单引号(')中（如'XYZ'）来防止参数被置换，这时被使用的是文字串，所以，这个特性仅对非数字参数有用。 反过来，也可以通过把用于标题、子标题和文件名的参数名括在百分号(%)中，对其强迫进行置换。例如， /TITLE, TEMPERATURE CONTOURS AT TIME=%TM% 在这个标题中，参数TM的数值被置换了。注意－一旦该标题被使用，参数即被置换。 3.6.2 字符参数值的置换 在文字数字命令域中使用字符参数通常会自动地导致该字符参数值的置换。下面说明强制置换和对字符参数的限制。 3.6.2.1 强制置换 和数字参数一样，也能在某些不会发生置换的情况下强迫字符参数进行置换。只要把字符参数名括在百分号(%)中就可以达到该目的。以下命令可以实现对字符参数的强制置换： · /TITLE 命令 (标题域)，为各种打印输出指定标题。 · /STITLE 命令 (标题域)，指定子标题，同/TITLE。 (不能在GUI中直接得到 /STITLE 命令) · /TLABEL 命令 (文本域)，为注释指定文本串。 · /SYP 命令 (ARG1 - ARG8 域)，传递命令（包括参数）到操作系统。 (不能在GUI中直接得到/SYP 命令) · *ABBR 命令 (缩写域)，定义缩写。 强制置换在以下类型的域中也有效： · 任何文件名或扩展名命令参数。这些参数应用到诸如/FILENAME, RESUME, /INPUT, /OUTPUT, 和 FILE等命令中（在这些域中也允许直接参数置换）。 · 任何32位字符域：典型的例子是目录路径，它被用于很多命令。（在这些域中也允许直接参数置换） · 在任何命令名域作为命令名。也可在域1中作为一个"未知命令"的宏名。例如： R='RESUME' %R%,MODEL,DB 以下命令输入方式说明了如何对一个子标题和目录名进行强制置换： A='TEST' B='.RST' C='/ANSYS' D='/MODELS/' /STITLE,,RESULTS FROM FILE %C%%D%%A%%B% SUBTITLE 1 = RESULTS FROM FILE /ANSYS/MODELS/TEST.RST /POST1 FILE,A,RST,%C%%D% ! 从文件/ANSYS/MODELS/TEST.RST读结果 3.6.2.2 字符参数有效的其它地方 除已经讨论的一般应用之外，在某些特定的场合，应用字符参数会带来更多的便利。下面的内容描述了所涉及的命令和用法。 · *ASK 该命令用于用户给字符标量参数赋值时弹出的提示字符串（最多8个字符，且括在单引号中）。该命令不能由GUI直接得到。 · *CFWRITE 该命令把ANSYS命令写到由*CFOPEN打开的文件中。可用于写一个分配给该文件的字符参数。例如，*CFWRITE,B='FILE' 是有效的。*CFWRITE和*CFOPEN 命令不能由GUI直接得到。 · *IF 和 *ELSEIF 字符参数可用于这两个命令的VAL1和VAL2参数。对于Oper参数，使用字符参数时，只有EQ (等于) 和NE (不等于)标识字是有效的。*IF 和 *ELSEIF 命令不能由GUI直接得到。例如： CPARM='NO' *IF,CPARM,NE,'YES',THEN · *MSG 该命令的VAL1到 VAL8参数均为字符参数。数据描述符%C用于在格式行中指明字符数据（必须接在*MSG命令之后）。%C与FORTRAN中的描述符A8类似。*MSG 命令不能由GUI直接得到。 · PARSAV和PARRES 前一个命令把字符参数保存到一个文件中（通过PARSAV命令或Utility Menu>Parameters> Save Parameters菜单项），后一个命令从文件中恢复参数（通过PARRES命令或Utility Menu>Parameters> Restore Parameters菜单项） · *VREAD 该命令(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Read from File)用于从某个文件中读取字符参数并生成一个字符数组参数。FORTRAN 中的字符描述符(A)用于*VREAD命令后的格式行中。 · *VWRITE 该命令(menu path Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Write to File)可用来以某种格式化的顺序把字符参数数据写到一个文件中。FORTRAN 中的字符描述符(A)可用于*VWRITE 命令后的格式行中。 3.6.2.3 字符参数的限制 虽然字符参数和数字参数有很多相同的功能，但是在有些场合字符参数是无效的： · 在*SET, *GET, *DIM, 和 *STATUS 命令中，Par参数对应的字符参数是不能被置换的。 · 对于字符数组参数，不能应用交互式编辑方式（*VEDIT命令）。 · 向量运算命令，诸如*VOPER, *VSCFUN, *VFUN, *VFILL, *VGET和*VITRP，不能用于字符数组参数。 · 对字符参数进行运算时，*VMASK 和*VLEN命令只能应用于*VWRITE 和 *VREAD命令中。 · 字符参数不能用于包括加、减、乘等运算的参数公式中。 3.7 数字或字符参数的动态置换 应用/TITLE, /STITLE, *ABBR, 和 /TLABEL命令时会发生参数的动态置换。动态置换允许使用参数被修改后的值，即使使用该参数的命令还没有被调用。 例如： XYZ='CASE 1' /TITLE,This is %XYZ% APLOT 标题"This is CASE 1" 将显示在面区域。 若改变XYZ的值，那么在接下来的绘图中即使没有调用/TITLE命令，也将显示新的标题。 XYZ='CASE 2' 标题 "This is CASE 2" 将显示在以后的绘图中。 3.8 参数公式 参数公式包括对参数和数值的运算，如加、减、乘、除等。例如： X=A+B P=(R2+R1)/2 D=-B+(E**2)-(4*A*C) ! 求值D = -B + E2 - 4AC XYZ=(A 大于 也可以如上例一样使用圆括号。ANSYS运算的顺序如下所示： 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) 因此一个诸如Y2=A+B**C/D*E的公式按如下顺序求值：最先求B**C，第二步/D，第三步*E，最后+A。为了更清楚，可以在公式中使用圆括号。圆括号最多可嵌套4层，在每套圆括号中最多可有9次运算。一般来说，在公式的运算符之间不要有空格。特别是在*之前不能有空格，这是因为如果这样，接下来的输入行（以*开头）将被作为一条命令来解释，而不再是公式的一部分了。 3.9 带参数的函数 一个带参数的函数是数学运算的程序序列，并返回一个值，例如SIN(X), SQRT(B), 和 LOG(13.2)。下面的表完整地列出了当前可用的ANSYS函数：

标准

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FORTRAN 77 函数 ABS(x) X的绝对值 SIGN(x,y) X的绝对值，但取y（正负）符号。y=0时结果取正号。 EXP(x) X的指数值 LOG(x) X的自然对数值(ln (x)) LOG10(x) X的常用对数值(log10(x)) SQRT(x) X的平方根值 NINT(x) X的整数部分 MOD(x,y) x/y的余数部分。若y=0，则返回0 RAND(x,y) 在x到y范围内产生随机数（一致分布）（x 为下限，y为上限） GDIS(x,y) 生成平均值为x且偏差为y的正态分布的随机数 SIN(x),COS(x), TAN(x) X的正弦、余弦及正切值。X的缺省单位为弧度，但可用*AFUN命令转化为度数。 SINH(x), COSH(x), TANH(x) ASIN(x), ACOS(x), ATAN(x) X的反正弦、反余弦及反正切值。对于ASIN 和ACOS ，X必须在-1.0和 +1.0 之间。输出的缺省单位为弧度，但可用*AFUN命令转化为度数。对于ASIN和ATAN，输出值的范围在-pi/2到+pi/2之间；对于ACOS，输出值的范围在0 到pi之间 ATAN2(y,x) y/x的反正切值。输出的缺省单位为弧度，但可用*AFUN命令转化为度数。输出值的范围在-pi到+pi之间。 VALCHR (CPARM) 返回CPARM的数字值。(如果CPARM是一个数值则返回0.0) CHRVAL (PARM) 数字参数PARM的字符值。小数位置数取决于数值大小。 UPCASE (CPARM) 把CPARM转化为大写 LWCASE (CPARM) 把CPARM转化为小写 下面是一些带参数函数的例子： PI=ACOS(-1) ! PI = -1的反余弦值, PI的精确度由机器确定 Z3=COS(2*THETA)-Z1**2 R2=SQRT(ABS(R1-3)) X=RAND(-24,R2) ! X = 在-24和R2的随机值 *AFUN,DEG ! 把角度的单位转换为度数 THETA=ATAN(SQRT(3)) ! THETA等于60度 PHI=ATAN2(-SQRT(3),-1) ! PHI 等于-120度 *AFUN,RAD ! 把角度的单位转换为弧度 X249=NX(249) ! 节点249的X轴坐标 SLOPE=(KY(2)-KY(1))/(KX(2)-KX(1)) ! 连接关键点1和2的线的斜率 CHNUM=CHRVAL(X) ! CHNUM = X的字符值 UPPER=UPCASE(LABEL) ! UPPER = 参数LABEL的大写字符 3.10 保存、恢复、写参数 如果要在其他ANSYS任务中使用当前定义的参数，可以先把它们写入一个文件中，然后读取（恢复）该文件。读取文件时，可以全部代替当前定义的参数，也可以只把它们加到当前定义的参数中（会覆盖已存在的参数）。 可用PARSAV命令把参数写入一个文件中(Utility Menu>Parameters>Save Parameters)。 参数文件是ASCII文件，主要由APDL *SET命令组成，该命令用来定义各种参数。用下面的例子来说明参数文件的格式： /NOPR *SET,A , 10.00000000000 *SET,B , 254.3948750000 *SET,C ,'string ' *SET,_RETURN , 0.0000000000000E+00 *SET,_STATUS , 1.000000000000 *SET,_ZX ,' ' /GO 可用PARRES命令从一个文件中读取参数(Utility Menu>Parameters>Restore Parameters) 。 若需要，最多可用FORTRAN实数格式写10个参数或数组到一个文件中。可以利用这一特性来写用于其他程序、报告等的输出文件。其对应的命令为*VWRITE(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Write to File)。关于该命令的内容在3.11.7部分。 3.11 数组参数 除数量参数（一个值）之外，还可以定义数组参数（多个值）。ANSYS数组可以是一维（一列），二维（行和列）或三维（行、列和面）。 ANSYS提供了三种数组类型： ARRAY 这种类型与FORTRAN 77的数组类似，是缺省的数组类型。和FORTRAN 77的数组一样，行、列和面的下标从1开始，为连续的整形数，数组元素为整形或实形数。该类型数组最多可有10242-1行、255列和7面。 CHAR 字符数组，每个元素包含不超过8个的文字数字字符，行、列和面的下标从1开始，为连续的整形数。该类型数组最多可有10242-1行、255列和7面。 TABLE 这是一种特殊的数字数组类型，通过它，ANSYS可以计算在数组中明确定义的元素之间的值（通过线性插值）。而且可以为每一行、列和面定义数组下标，下标为实数（不是整形数）。数组元素可以是整数，也可以是实数。在后面的讨论中可以看到，这一特性为数学运算提供了一个非常有力的工具。该类型数组最多可有65,535行、255列和7面。 3.11.1 数组的基础知识 以下面的一个二维数组（ARRAY或CHAR）为例：它有m行长和n列宽，即其维数为m 乘以n。每行由行下标i确定，i在1到m之间；每列由列下标j确定，j在1到n之间。组成数组的数就是数组元素。每个元素由(i,j)确定，其中i是其行数，j是其列数。 图3-1 二维数组的图形表示 可以把以上的定义扩展到三维数组参数，三维数组有m行长、n列宽和p个面。面下标为k，变化范围从1到p。每个数组元素由(i,j,k)确定。下图说明三维数组： 图3-2 三维数组的图形表示 3.11.2 数组参数示例 ARRAY类型的参数由离散的数组成，为了方便，这些数被安放在表格形式中。如下例： 参数NTEMP为表示选定节点处的温度的数组；NTEMP(1)=-47.6表示节点27处的温度，NTEMP(2)=-5.2表示节点43处的温度，等等。同样地，参数EVOLUM为表示单元体积的数组，参数COMPSTRS为表示节点压力的数组，每一列代表一个特定的方向(如X, Y, Z, XY, YZ, XZ)。 CHAR类型的数组参数的结构与ARRAY类型参数相似，只是其元素为字符串（最多8个字符）。以下为两个字符数组参数的例子： 3.11.3 TABLE类型数组参数 一个TABLE类型的数组参数由安放在表格形式中的数（文字数字无效）组成，与ARRAY类型较为相似。但是，有三点主要区别： · ANSYS能计算在表数组中明确定义的元素之间的任意值（通过线性插值）； · 表数组包含0行0列，与一般数组不同，下标值可以是实数。唯一的限制是下标值必须是增加的（不能减少）数值。必须通过行和列的下标值来明确声明某个值，否则，将被赋一“极小值”(7.888609052E-31)； · 面的下标值放在该面的0,0处。 下图用来说明一个TABLE数组。下面插图显示了一个可以进行数值检索的表数组。 注意：检索定义是从"0"行和列值开始的。 如上例所示，初始化一个表数组时，必须设置： · 每个面的0,0元素值为该面的下标值； · 面1中0行里的列下标值。只有想从数组中得到数据时才会用到这些值。给数组中的元素赋值时，采用传统的行列下标即可。 · 面1中0列里的行下标值。同样地，只有想从数组中得到数据时才会用到这些值。给数组中的元素赋值时，采用传统的行列下标即可。 在任何面中都可以设置或改变行列的下标值，这些下标值将应用在所有面中。 图3-3 表数组曲线 3.11.4 定义和列表显示数组参数 要定义一个数组参数，首先必须通过*DIM命令(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit)来声明其类型和维数。 下面的例子说明如何使用*DIM命令： *DIM,AA,,4 ! 类型ARRAY为缺省类型,维数为4[x1x1] *DIM,XYZ,ARRAY,12 ! ARRAY类型数组, 维数为12[x1x1] *DIM,FORCE,TABLE,5 ! TTABLE类型数组, 维数为5[x1x1] *DIM,T2,,4,3 ! 维数为 4x3[x1] *DIM,CPARR1,CHAR,5 ! CHAR 类型数组, 维数为5[x1x1] 注意－ ARRAY和TABLE类型的数组元素被初始化为0（除TABLE类型的0行和0列之外，它们被初始化为“极小值”）。 CHAR类型的数组元素被初始化为一个空格。 3.11.5给数组元素赋值 可以通过以下途径给数组元素赋值： · 通过*SET命令或"="给单独的数组元素赋值； · 用指定的或计算出的值来填充数组中的某个向量（列）（如*VFILL命令）； · 通过*VEDIT对话框交互地给元素赋值； · 从某个ASCII文件中读取值（*VREAD 或 *TREAD命令）。 3.11.5.1 给单独的数组元素赋值 可以通过*SET命令或"="给单独的数组元素赋值。除要定义一列数据（每个"="命令最多可定义10个数组元素值）外，和在标量数组中的用法相同。例如，定义一个维数为12x1的数组参数XYZ，就需要使用两次"="命令。在下面的例子中，第一条命令定义了8个数组元素，第二条命令定义了剩下的4个数组元素。 XYZ(1)=59.5,42.494,-9.01,-8.98,-8.98,9.01,-30.6,51 XYZ(9)=-51.9,14.88,10.8,-10.8 下面的例子说明了如何定义维数为4x3的数组参数T2的元素值，T2在前面已经由*DIM定义： T2(1,1)=.6,2,-1.8,4 ! 定义(1,1),(2,1),(3,1),(4,1) T2(1,2)=7,5,9.1,62.5 ! 定义(1,2),(2,2),(3,2),(4,2) T2(1,3)=2E-4,-3.5,22,.01 ! 定义(1,3),(2,3),(3,3),(4,3) 下面的例子定义TABLE类型的参数FORCE的元素值，FORCE前面已定义过。 FORCE(1)=0,560,560,238.5,0 FORCE(1,0)=1E-6,.8,7.2,8.5,9.3 字符数组参数也能用 "=" 命令来定义。每个值最多可有8个字符，且必须括在单引号中。例如： *DIM,RESULT,CHAR,3 !维数为(3,1,1)的字符数组参数 RESULT(1)='SX','SY','SZ' !给参数RESULT赋值 注意到，当定义一个数字数组参数时，要给出数组元素的起始位置（本例中，指定了行下标值1）。 注意－ CHAR不能被作为一个字符参数名，因为在*DIM命令中会和CHAR标识字发生冲突。当CHAR被用于*DIM命令中的第三个参数时，ANSYS将替换赋给参数CHAR的字符串。 3.11.5.2 填充数组向量 可以使用*VFILL命令(Utility Menu>Parameters>Array Parameters> Fill)来“填充” 一个ARRAY 或TABLE向量（列）。 可以在ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）中找到关于*VFILL命令详细的语法参考信息。下面的例子说明了*VFILL命令的用途： *DIM,DTAB,ARRAY,4,3 ! 定义维数为4 x 3 的数字数组 *VFILL,DTAB(1,1),DATA,-3,8,-12,57 ! 四个数值被赋给向量1（列1） *VFILL,DTAB(1,2),RAMP,2.54,2.54 ! 用起始值为2.54，增量为2.54的数来 ! 填充向量2（列2） *VFILL,DTAB(1,3),RAND,1.5,10 ! 用1.5 和10之间的随机数来填充向量3 ! 结果依赖于随机数的产生 3.11.5.3 交互式编辑数组 *VEDIT(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit)命令只适用于交互式模式，该命令会弹出一个数据输入对话框，通过该对话框可以编辑一个ARRAY或TABLE（不能是CHAR）数组。该对话框提供了一些便利的特性： · 为数组元素值提供一个电子数据表格形式的编辑器； · 为大数组提供导向控制； · 把某一行或列设置为某一指定值的初始化功能（仅对ARRAY有效）； · 为移动行或列数据而设置的删除、拷贝和插入功能（仅对ARRAY有效）； 按对话框中的Help按钮可以得到该对话框的全部用法说明。 图 3-4ARRAY 类型数组的*VEDIT对话框例子 图 3-6 TABLE 类型数组的*VEDIT对话框例子 3.11.5.4 使用*VREAD命令用数据文件填充数组 可以使用*VREAD命令用数据文件填充数组(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Read from File)。该命令从一个ASCII数据文件读取信息，并由指定下标处开始写入数组中。可以通过数据描述符来控制从文件中读取的信息的格式。数据描述符必须括在圆括号中，并放在*VREAD命令后。关于数据描述符的更多内容在3.11.7.1部分。数据描述符控制从每个

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中读取的数据数目，数据宽度和数据中小数点的位置。 例如，有下面的数据文件： 1.5 7.8 12.3 15.6 -45.6 42.5 和一个维数为3 x 2的数组EXAMPLE，执行下面的命令（宏或输入命令的一部分）： *VREAD,EXAMPLE(1,1),,,2 (3F6.1) 结果为 注意－不能直接在输入窗口中执行*VREAD命令。但是，通过Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Read from File弹出的对话框可以指定数据描述符并交互式执行该命令。 3.11.5.5 使用* TREAD命令用数据文件填充TABLE类型数组 设置完TABLE类型数组后，有两种选择来指定其元素的值：跟其他类型的数组一样，按照你的需要增加数值到表数组中，或者从一个外部文件的数据表中读取。 要从一个外部文件的数据表中读取数据，首先仍然要定义TABLE数组，指定行、列和面的数目及标识字，然后通过*TREAD命令(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Read from File)读取包含数据表的ASCII文件。同时，还要指定在文件开头和数据表的第一行之间需跳过的行数(NSKIP)。 当从外部文件中读取数据时，要记住： · 包含数据表的ASCII文件可以由文本编辑器或外部应用程序（如Microsoft Excel）生成，但必须是ASCII形式，且由制表符分界； · 首先必须在ANSYS中定义数组，记住允许下标值为(0,0)； · 按行读入数值，直到数组中每行的所有列都已填充完; 然后，ANSYS一行行地轮流填充它们包含的列。一定要保证你定义的数组有正确的维数。如果你在ANSYS中错误地定义了一个少于要求列数的数组，ANSYS将用从数据表读入的第一行剩下的数据开始填充数组的下一行。类似地，如果你在ANSYS中错误地定义了一个多于要求列数的数组，ANSYS将用从数据表另一行读入的数值填充数组的所有列 ，仅当换到下一行时才开始填充下一行。 可以从外部文件中读取数据来生成1-D, 2-D, 和3-D表数组。下面的例子说明如何生成： 例1: 1-D 表数组 首先，用选择的应用程序（如电子制表软件，文本编辑器等）生成1-D表，然后把该文件保存为带制表符的文本文件。本例中，表名为"Tdata"，包含时间和温度的对应数据。该表以ASCII形式表示如下： 时间温度表 Time Temp 0 20 1 30 2 70 4 75 在ANSYS中，用*DIM 命令 (Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit) 定义一个表数组参数"Tt"。指定其维数为4行1列，行标识字为Time，列标识字为Temp。注意，生成的数据表的数据为4行1列（第一列 -- TIME - 是行的下标值）。然后如上所述读取该文件，指定跳过两行。该TABLE数组在ANSYS中将如下所示： 同样的例子，可通过下面的命令实现： *DIM,Tt,table,4,1,1,TIME,TEMP *TREAD,Tt,tdata,txt,,2 例2: 2-D 表数组 对于这个例子，先生成（用电子制表软件，文本编辑器等）一个2-D表 "T2data"，其中包含作为时间函数的温度数据和X坐标值，然后把其读入一个名为"Ttx"的表数组参数中。该表以ASCII形式表示如下： 温度(时间-X坐标)表 Time X-Coordinate 0 0 .3 .5 .7 .9 0 10 15 20 25 30 1 15 20 25 35 40 2 20 25 35 55 60 4 30 40 70 90 100 在ANSYS中，用*DIM 命令 (Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit) 定义一个表参数"Ttx"。指定其维数为4行5列，行标识字为TIME，列标识字为X-COORD。注意，生成的数据表的数据为4行5列，再加上行和列的下标值。然后如前所述读取该文件，指定跳过两行。该表数组在ANSYS中将如下所示： 同一个例子，可通过下面的命令实现： *DIM,Ttx,table,4,5,,time,X-COORD *TREAD,Ttx,t2data,txt,,2 例3: 3-D 表数组 对于这个例子，先生成（用电子制表软件，文本编辑器等）一个3-D表 "T3data"，其中包含作为时间函数的温度数据、X坐标值和Y坐标值，然后把其读入一个名为"Ttxy"的表数组参数中。该表以ASCII形式表示如下： 温度(时间-X坐标)表 Time X-Coordinate 0 0 .3 .5 .7 .9 0 10 15 20 25 30 1 15 20 25 35 40 2 20 25 35 55 60 4 30 40 70 90 100 1.5 0 .3 .5 .7 .9 0 20 25 30 35 40 1 25 30 35 45 50 2 30 35 45 65 70 4 40 50 80 100 120 在上面的例子中，粗体字的值(在(0,0,Z)处)表示各个面。每面中，行列的下标值都是一样的，只是面的下标值及实际的数据值不同。上图中的阴影部分显示了面与面之间改变的实际的数据值。 在ANSYS中，通过*DIM命令(Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit)定义一个表数组参数 "Ttxy"。在3-D表数组中，数组的维数由行、列和数据面的数目确定。第一列(TIME)是行的下标值，第一行是列的下标值。指定维数为4行，5列，2个面，行标识字为TIME，列标识字为X-COORD，面标识字为Y-COORD。注意，生成的数据表的数据为4行5列2面，每面再加上行和列的下标值。然后如前所述读取该文件，指定跳过两行。对于第二个数据面(Y=1.5)，该TABLE数组在ANSYS中将如下所示： 同一个例子，可通过下面的命令实现： *DIM,Ttxy,table,4,5,2,TIME,X-COORD,Y-COORD *TREAD,Ttxy,t3data,txt,,2 3.11.6 插入值 访问表数组时，ANSYS可在已定义的值之间进行插值。 下面的例子说明了ANSYS如何在TABLE数组中进行插值： 给定 A 为TABLE 数组参数，ANSYS 程序能计算A(1)和A(2)之间的任意值，如： A(1.5) 等于20.0 (12.0 和28.0的中值) A(1.75) 等于 24.0 A(1.9) 等于26.4 同样，如果PQ 是一个TABLE数组参数 PQ(1.5,1) 等于-3.4 (2.8 和 -9.6的中值) PQ(1,1.5) 等于 3.5 (2.8和 4.2的中值) PQ(3.5,1.3) 等于 14.88 可以利用该特性使用TABLE数组参数来描述函数y=f(x)：用j=0列作为自变量x的值，j=1列作为y的值。例如，对于一个如下所示由5个点描述的时间相关力函数： 图 3-7 时间相关力函数 指定函数为一个 TABLE数组参数，其数组元素为力的值，从1到5的行下标值是时间值0.0 到9.3。该参数可表示如下： ANSYS 能计算出（通过线性插值）在FORCE参数中没有定义的时间处的力值。在上面的例子中，ANSYS可以计算出FORCE(9)的值为89.4375。如果参数位置超过了数组的维数，那么该参数的值为最后的参数值，并不采用外推法。例如，ANSYS将给FORCE(5,2)赋值560.0，给FORCE(12)赋值0.0。 从这些例子中可以看到TABLE数组参数在分析中是非常有用的。其典型应用有时间历程载荷函数、响应谱曲线、压力曲线、材料-温度曲线、磁性材料的B-H曲线等等。运行时，TABLE数组参数比ARRAY类型参数需要更多的机时。 3.11.6.1 把获取值存入数组参数或恢复数组参数值 可以通过*VGET 命令 (Utility Menu>Parameters>Get Array Data)（与*GET命令类似）获取ANSYS提供的值，并把它们储存在一个数组中。 必须为*VGET命令生成的数组参数确定起始位置。当KLOOP为缺省值时，循环将按顺序处理实体元。例如，*VGET,A(1),ELEM,5,CENT,X返回单元5的质心的x坐标值，并储存在数组A的第一个值中，然后继续获取单元6，7…，直到填满数组。在这个例子中，如果KLOOP为4，那么就会返回质心的x、y和z坐标值。 可以通过*VPUT 命令 (Utility Menu>Parameters>Array Operations>Put Array Data)来恢复数组参数的值。 *VPUT命令使用和上面描述的*VGET命令相同的参数，但是作用与之相反。在ANSYS命令参考手册（ANSYS Commands Reference）的命令描述部分讨论了*VPUT命令。 ANSYS程序直接输出向量，不进行坐标系统的转换。*VPUT能替换已经存在的数组内容，但不能产生新的内容。在数据库中被改变的自由度结果可被所有后续的操作利用。其他临时更改的结果主要用于即时打印和显示。 注意－使用该命令时要非常小心，因为它能更改整个数据库部分。*VPUT命令不支持*VGET列出的所有内容，因为把值放置在某些位置会使ANSYS数据库发生矛盾。 3.11.6.2 列出数组参数 和标量参数一样，可用*STATUS命令来列出数组参数。下面的例子说明了*STATUS命令的用法： *STATUS ABBREVIATION STATUS- ABBREV STRING SAVE_DB SAVE RESUM_DB RESUME QUIT Fnc_/EXIT POWRGRPH Fnc_/GRAPHICS ANSYSWEB Fnc_HomePage PARAMETER STATUS- ( 5 PARAMETERS DEFINED) (INCLUDING 2 INTERNAL PARAMETERS) NAME VALUE TYPE DIMENSIONS MYCHAR hi CHARACTER MYPAR ARRAY 4 6 1 MYPAR1 .987350000 SCALAR *STATUS,XYZ(1),5,9 ! 列出XYZ 中5 行到 9 行的参数 PARAMETER STATUS- XYZ ( 4 PARAMETERS DEFINED) LOCATION VALUE 5 1 1 -8.98000000 6 1 1 9.01000000 7 1 1 -30.6000000 8 1 1 51.0000000 9 1 1 -51.9000000 *STATUS,FORCE(1),,,0 ! 列出参数FORCE，包括 j=0 列 PARAMETER STATUS- FORCE ( 4 PARAMETERS DEFINED) LOCATION VALUE 1 0 1 0.000000000E+00 2 0 1 0.800000000 3 0 1 7.20000000 4 0 1 8.50000000 5 0 1 9.30000000 1 1 1 0.000000000E+00 2 1 1 560.000000 3 1 1 560.000000 4 1 1 238.500000 5 1 1 0.000000000E+00 *STATUS,T2(1,1) ! 列出参数T2 PARAMETER STATUS- T2 ( 4 PARAMETERS DEFINED) LOCATION VALUE 1 1 1 0.600000000 2 1 1 2.00000000 3 1 1 -1.80000000 4 1 1 4.00000000 1 2 1 7.00000000 2 2 1 5.00000000 3 2 1 9.10000000 4 2 1 62.5000000 1 3 1 2.000000000E-04 2 3 1 -3.50000000 3 3 1 22.0000000 4 3 1 1.000000000E-02 *STATUS,RESULT(1) !列出参数RESULT PARAMETER STATUS- RESULT ( 4 PARAMETERS DEFINED) LOCATION VALUE 1 1 1 SX (CHAR) 2 1 1 SY (CHAR) 3 1 1 SZ (CHAR) 3.11.7 写数据文件 可以通过*VWRITE命令把数组中的数据写到格式化（表格式）的数据文件中。该命令最多可带有10个数组向量作为参数，并把这些向量中包含的数据写入当前打开的文件(*CFOPEN 命令)中。每个向量的格式由*VWRITE命令后紧接的FORTRAN 77数据描述符确定（因此不能从ANSYS输入窗口执行该命令）。数组向量要指定起始元素位置(如MYARRAY(1,2,1))。可以用表达式来计算数据文件中每一行的位置。关键词SEQU将从1开始写一个连续的整数列。 数据文件中每一行的格式由数据描述符决定。命令的每一个参数都要带有一个描述符。在描述符行不要有FORMAT这个词。可以使用实数格式或字符格式描述符，不能使用整形或直接列表描述符。 3.11.7.1 数据格式描述符 若对FORTRAN的数据描述符不熟悉，本部分将从头说明如何格式化数据文件。要获得更多的信息，请参阅FORTRAN 77编译器文件。 一定要给*VWRITE命令所带参数中的每一个数据项提供一个数据描述符。 通常地，对任何数字值都可以采用F描述符（浮点数）。F描述符的语法为： Fw.d 其中，w指数据宽度，d 指小数点右边的阿拉伯数字的个数。 因此，对于一个共有10个阿拉伯数字且小数点后有8个阿拉伯数字的数据，将采用如下描述符： F10.8 对于字符数据，可以采用A描述符。A描述符的语法为： Aw 其中，w 指数据宽度。 因此，因此，对于一个共有8个字符的字符数据，将采用如下描述符： A8 下面的例子说明如何使用*VWRITE命令和数据描述符： 给定数组MYDATA为 下面的宏首先定义一个标量参数 X为25，然后打开文件vector (*CFOPEN 命令)。然后使用*VWRITE命令定义将要写入文件中的数据，写入的第一个向量采用SEQU关键词来提供行数。注意，在某些情况下，常数、标量参数和包含数组元素值的操作也可以写入文件中。 x=25 *cfopen,vector *vwrite,SEQU,mydata(1,1,1),mydata(1,2,1),mydata(1,3,1),10.2,x,mydata(1,1,1)+3 (F3.0,' ',F8.4,' ',F8.1,' 'F8.6,' ',F4.1,' 'F4.0,' 'F8.1) *cfclos 该宏将生成如下的数据文件： 1. 2.1522 3.9 5.286370 10.2 25. 5.2 2. 2.3049 4.0 5.409196 10.2 25. 5.2 3. 2.0105 3.4 5.936638 10.2 25. 5.2 4. 2.3683 3.3 5.632203 10.2 25. 5.2 5. 2.8491 4.8 5.978024 10.2 25. 5.2 6. 2.2280 3.5 5.546851 10.2 25. 5.2 下面的例子使用如下定义的数组 注意接下来的*VWRITE命令中数据描述符的用法： *vwrite,SEQU,mydata(1,1),mydata(1,2),(mydata1(1,1)+mydata1(1,2)) (' Row',F3.0,' contains ',2F7.3,'. Is their sum ',F7.3,' ?') 结果数据文件为： Row 1. contains 10.000 50.000. Is their sum 60.000 ? Row 2. contains 20.000 60.000. Is their sum 60.000 ? Row 3. contains 30.000 70.000. Is their sum 60.000 ? 3.11.8 对数组参数的运算 同参数表达式和函数允许对标量参数进行运算一样，也有一系列的命令可以对数组参数进行运算。这种运算可分为以下几类：对列（向量）的运算，矢量运算和完整矩阵(数组)的运算,矩阵运算。所有的运算都受到一套ANSYS规定命令的影响，这一部分详见3.11.8.3。 3.11.8.1 对向量的运算 对向量的运算就是按某种顺序对数组元素进行一系列的诸如加、减、求正弦、求余弦、点积、叉乘等运算。虽然可以通过采用Do循环（见4.5.5部分）来达到这一目的，但是更为简便快捷的方法是采用向量操作命令-*VOPER, *VFUN, *VSCFUN, *VITRP, *VFILL, *VREAD, 和 *VGET。在这些命令中，只有*VREAD 和*VWRITE对字符数组参数有效，其余的只能用于ARRAY类型或TABLE 类型（由*DIM定义）的数组参数。 *VFILL, *VREAD, *VGET, *VWRITE, 和 *DIM命令在本章中已经介绍过了，本部分要讨论的其它命令包括： *VOPER 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Vector Operations 对两个输入数组向量进行运算，输出一个数组向量。 *VFUN 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Vector Functions 对两个输入数组向量执行某函数，输出一个数组向量。 *VSCFUN 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Vector-Scalar Func 确定单个输入数组矢量属性，并将结果存放到指定的标量参数中。 *VITRP或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Vector Interpolate 通过在指定的表下标位置插入一个数组参数(TABLE类型)来生成一个数组参数(ARRAY类型)。 下面的例子说明了这些命令的用法。查阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）可以得到关于这些命令的语法。在下面的例子中，数组参数(ARRAY类型) X, Y, 和THET定义为： 首先定义结果数组为 Z1。然后，*VOPER命令把X的第2列和Y的第1列相加，二者都从第一行开始，然后把结果赋给Z1。注意，对所有的数组参数都要指定起始位置（行和列的下标数）。 *DIM,Z1,ARRAY,4 *VOPER,Z1(1),X(1,2),ADD,Y(1,1) 在下一个例子中，同样首先定义结果数组为 Z2。然后，*VOPER命令把X的第1列（从行2开始）和Y的第1列（从行1开始）相乘，然后把结果赋给Z2（从行1开始）。 *DIM,Z2,ARRAY,3 *VOPER,Z2(1),X(2,1),MULT,Y(1,4) 在这个例子中，同样首先定义结果数组为 Z4。然后，*VOPER命令计算四对向量的点积，一对为X和Y的1行。这些矢量的i, j, 和 k分量依次是X的列1, 2,和3 以及Y的列2, 3,和4。结果将写进Z4，它的i, j和k分量分别是矢量1, 2,和3。 *DIM,Z4,ARRAY,4,3 *VOPER,Z4(1,1),X(1,1),CROSS,Y(1,2) 在下一个例子中，同样首先定义结果数组为A3。然后，*VFUN命令把X的第2列中的每个元素平方后赋给A3。 *DIM,A3,ARRAY,4 *VFUN,A3(1),PWR,X(1,2),2 在下一个例子中，同样首先定义结果数组为A4。然后，两个*VFUN命令分别计算THETA中的数组元素的余弦和正弦值，并分别赋给A4中的第一和第二列。注意，现在的A4表示一个由7个点（其x, y, z的全局坐标就是那三个向量）描述的90度的圆弧。该圆弧半径为1.0，并在z = 2.0且与x-y平行的平面上。 *DIM,A4,ARRAY,7,3 *AFUN,DEG *VFUN,A4(1,1),COS,THETA(1) *VFUN,A4(1,2),SIN,THETA(1) A4(1,3)=2,2,2,2,2,2,2 在下一个例子中，同样首先定义结果数组为A5。然后，*VFUN命令计算A4所表示的曲线在每个点处的切线向量，并进行归一化处理后赋给A5。 *DIM,A5,ARRAY,7,3 *VFUN,A5(1,1),TANG,A4(1,1) 两个附加的*VOPER运算-积聚(GATH)和分散(SCAT)-可用于根据在一个“位置”向量中包含的位置号从一个向量中拷贝值到另一个向量。下面的例子说明了积聚运算。注意，结果数组总是预先定义。在这个例子中，积聚运算拷贝B1的值到B3（通过在B2中指定的下标位置）。注意，B3中的最后一个元素为0，是其初始化值。 *DIM,B1,,4 *DIM,B2,,3 *DIM,B3,,4 B1(1)=10,20,30,40 B2(1)=2,4,1 *VOPER,B3(1),B1(1),GATH,B2(1) 3.11.8.2 矩阵运算 矩阵运算是一种数字数组参数之间的数学运算，例如矩阵乘法、计算转置矩阵、求解联立方程组等。 本部分将要讨论的命令包括： *MOPER 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Matrix Operations 对两个输入数组参数矩阵进行矩阵运算，输出一个数组参数矩阵。矩阵运算包括： · 矩阵相乘； · 求解联立方程组； · 对矩阵中的某个指定向量排序（按上升顺序）； · 计算两个向量之间的协方差； · 计算两个向量之间的相关性； *MFUN 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Matrix Functions 拷贝或转置一个数组参数矩阵（接受一个输入矩阵，生成一个输出矩阵）。 *MFOURI 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Matrix Fourier 计算傅立叶级数的系数或求傅立叶级数。 下面的例子用来说明这些命令的用法。查阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）可以得到关于这些命令的语法。 这个例子说明了*MOPER命令的排序功能。假定数组(SORTDATA)被定义如下： 首先，定义数组OLDORDER，*MOPER命令将把行的初始顺序放在OLDORDER中。然后，*MOPER 命令对SORTDATA中的行进行排序，这样1,1向量就按升序排列了。 *dim,oldorder,,5 *moper,oldorder(1),sortdata(1,1),sort,sortdata(1,1) 得到的结果数组为： 若要恢复 SORTDATA数组为初始顺序，那么就要执行下面的命令： *moper,oldorder(1),sortdata(1,1),sort,oldorder(1,1) 在下面的例子中，*MOPER命令用来求解联立方程组。两个数组定义如下： *MOPER 命令可以用于求解联立方程组组成的方阵，方程组采用如下形式： *MOPER 命令求解的联立方程组为： 要求解以上方程组，首先定义结果数组C。然后，用*MOPER命令求解方程组，用A作为系数矩阵，B作为b值组成的向量。 *DIM,C,,4 *MOPER,C(1),A(1,1),SOLV,B(1) C数组中的结果为： 接下来的例子说明如何使用*MFUN命令来转置数组中的数据。在这个例子中，假定数组DATA预先定义为： 同样地，首先定义结果数组DATATRAN。然后，用*MFUN命令转置数据并把结果写入DATATRAN数组。 *DIM,DATATRAN,,2,3 *MFUN,DATATRAN(1,1),TRAN,DATA(1,1) DATATRAN数组中的结果为： 3.11.8.3 用于向量和矩阵运算的命令 所有向量和矩阵运算命令都受到下面这些命令的影响：*VCUM, *VABS, *VFACT, *VLEN, *VCOL, 和*VMASK. (在所有命令中，只有*VLEN 和 *VMASK，与*VREAD或 *VWRITE连用时，对字符数组参数有效)。可以通过*VSTAT命令来查看这些命令的状态。这些命令中的绝大多数（及其相应的GUI路径）在本章中已经介绍过了，接下来将介绍剩下的命令。 除*VSTAT命令之外，下面将要介绍的其它所有的命令都可以通过菜单Utility Menu>Parameters>Array Operations>Operation Settings得到。 注意－每次执行向量或矩阵运算之后，所有规定命令都将重置为缺省设置。 下面列出有效的数组规定命令： *VCUM 指定结果累积或不累积（覆盖已有结果）。ParR为向量运算的结果，要么被加入一个已存在的同名参数中，要么被覆盖。缺省为不累积结果，即ParR覆盖掉已存在的同名参数。 *VABS 使向量运算中的某个或所有参数取绝对值。缺省为实数值。 *VFACT 对向量运算中的某个或所有参数乘以一个比例因子。比例因子缺省为1.0。 *VCOL 指定矩阵运算中列的数目。缺省为从指定起始处填满结果数组的所有位置。 *VSTAT 列出数组参数的当前状态。 *VLEN 或Utility Menu>Parameters>Array Operations>Operation Settings 指定数组参数运算中被用到的行的数目。 *VMASK 或 Utility Menu>Parameters>Array Operations>Operation Settings 指定某个数组作为屏蔽向量。 下表列出了各类规定命令及其影响到的向量和矩阵运算命令： *VABS *VFACT *VCUM *VCOL *VLEN NROW,NINC *VMASK *MFOURI No No No N/A No No No *MFUN Yes Yes Yes No Yes No Yes *MOPER Yes Yes Yes No Yes No Yes *VFILL Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VFUN Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VGET Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VITRP Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VOPER Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VPLOT No No N/A N/A Yes Yes Yes *VPUT Yes Yes No N/A Yes Yes Yes *VREAD Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VSCFUN Yes Yes Yes N/A Yes Yes Yes *VWRITE No No N/A N/A Yes Yes Yes 下面的例子说明了一些规定命令的用法。查阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）可以得到关于这些命令的语法。 例1 定义结果数组CMPR。然后与*VMASK和 *VLEN命令连用的两个*VFUN命令压缩选择的数据并把结果写入CMPR中的指定位置。在*VFUN 命令中， COMP 运算的反运算为EXPA 。 *DIM,CMPR,ARRAY,4,4 *VLEN,4,2 ! 每四行执行下一个*V---- 运算, 每次跳过一行 *VFUN,CMPR(1,2),COMP,Y(1,1) *VMASK,X(1,3) ! 使用X的列3作为下一个*V----运算的屏蔽矢量。 *VFUN,CMPR(1,3),COMP,Y(1,2) 例2 用*VFACT命令把数组向量中的值根据NUMDP标量参数（本例中设为2）指定的值按比例增大或缩小。NUMDATA数组定义如下： numdp=2 *vfact,10**numdp *vfun,numdata(1),copy,numdata(1) *vfun,numdata(1),nint,numdata(1) *vfact,10**(-numdp) *vfun,numdata(1),copy,numdata(1) 或者更简单地执行如下命令： numdp=2 *vfact,10**numdp *vfun,numdata(1),copy,numdata(1) *vfact,10**(-numdp) *vfun,numdata(1),nint,numdata(1) 那么，作为结果的 NUMDATA 数组为 例3 通过*VLEN 和 *VMASK命令找到小于100的素数的数目。生成数组MASKVECT时，用1.0表示该行值是素数，用0.0表示该行值不是素数。生成屏蔽向量的算法为：把所有值大于1的行初始化为1.0，然后通过成倍增加因数在可能的因数范围内进行循环。*VLEN命令设置运算的行增量为FACTOR，执行*VFILL 命令时，行号根据该值增加。因为起始行是FACTOR x 2，所以每次循环中行的变化为：FACTOR x 2, FACTOR x 3, FACTOR x 4等等。 *dim,maskvect,,100 *vfill,maskvect(2),ramp,1 *do,factor,2,10,1 *vlen,,factor *vfill,maskvect(factor*2),ramp,0 *enddo *vmask,maskvect(1) *dim,numbers,,100 *vfill,numbers(1),ramp,1,1 *status,numbers(1),1,10 输出结果可以由*STATUS命令显示出来，NUMBERS中的前10个元素为： PARAMETER STATUS- NUMBERS ( 5 PARAMETERS DEFINED) (INCLUDING 2 INTERNAL PARAMETERS) LOCATION VALUE 1 1 1 0.000000000E+00 2 1 1 2.00000000 3 1 1 3.00000000 4 1 1 0.000000000E+00 5 1 1 5.00000000 6 1 1 0.000000000E+00 7 1 1 7.00000000 8 1 1 0.000000000E+00 9 1 1 0.000000000E+00 10 1 1 0.000000000E+00 3.11.9 用图形表示数组参数向量 可以通过*VPLOT命令用图形来显示数组向量的值。 接下来用例子说明*VPLOT命令的一些功能。在本例中，有两个TABLE类型数组(TABLEVAL 和 TABLE2)和一个数字数组，分别定义如下： 注意，既然ARRAY类型数组的数据是无序的，那么就用柱状图表示；TABLE类型数组的数据是有序的，就用曲线表示。 绘图通过下面的命令得到： *vplot,,arrayval(1,1),2 图 3-7 图例 *vplot,,tableval(1,1),2 图3-8 图例 *vplot,table2(1),tableval(1,1),2 图3-9 图例 *vplot,tableval(1,0),tableval(1,1),2 图3-10 图例 第四章 作为宏语言的APDL 4.1 什么是APDL宏 可以在一个宏文件（有时候也被称为命令文件）中记录一个经常用到的ANSYS 命令序列。通过宏可以生成自定义的ANSYS命令。例如，在磁分析中计算由于涡流引起的功率损失时，需要在后处理中执行一系列的ANSYS命令。通过把这些命令记录到一个宏中，那么就有了一个新的命令，通过执行它可以完成该计算所需的那一系列的ANSYS命令。除了执行一系列的ANSYS命令之外，宏还可以调用GUI函数或把值传递给参数。 还可以对宏进行嵌套。也就是说，一个宏能调用第二个宏，第二个宏能调用第三个宏，等等。最多可嵌套20层，其中包括由ANSYS /INPUT命令引起的任何文件转换。每一次嵌套的宏执行完毕后，ANSYS程序仍置于前一个宏的控制之下。 下面是一个简单的宏文件的例子。在本例中，宏生成一个尺寸为4, 3, 2的长方形块和一个半径为1的球体。然后，从块的一个角处减去球体。 /prep7 /view,,-1,-2,-3 block,,4,,3,,2 sphere,1 vsbv,1,2 finish 假如这个宏取名为mymacro.mac，那么就可以用这样一个ANSYS命令来执行以上的命令序列：*use,mymacro或 (因为扩展名为.mac) mymacro。 很显然，这个宏的功能并不十分强大，但它很好地说明了宏的原理。 本章提供了一些关于产生、保存和执行宏的知识。同时论述了在产生宏的过程中，必须用到的作为解释性语言的APDL的有关基本知识。 4.2 产生宏 可以在ANSYS中产生宏，也可以通过文本编辑器(如 emacs, vi, 或 wordpad) 产生宏。假如要生成的宏很简单，那么在ANSYS中生成就非常方便了。假如要生成一个长的复杂的宏，或者要编辑一个已经存在的宏，那么最好使用文本编辑器。而且，可以使用文本编辑器利用一个已经存在的类似的宏或ANSYS日志文件来生成自己的宏。 如果生成的宏既长且复杂，那么最好从一个已经存在的类似的宏着手，或者先通过交互模式完成该任务，再以生成的日志文件作为基础生成宏。这两种方法都可以大大地缩短所需耗费的时间和精力。 4.2.1 宏文件命名规则 宏就是保存在一个文件中的ANSYS命令序列。宏不能与已经存在的ANSYS命令同名，否则，ANSYS执行的将是内部的命令，而不是宏。下面是宏命名中所受到的限制： · 文件名不能超过32个字符； · 文件名不能以数字开头； · 文件扩展名不能超过8个字符（如果想和执行ANSYS命令一样执行宏，该宏的扩展名应为.mac）； · 文件名或文件扩展名中不能包含空格； · 文件名或文件扩展名不能包含任何被当前文件系统禁止使用的字符，为了更好的移置性，还不能包含任何被UNIX 或 Windows文件系统禁止使用的字符。 为了确保没有使用ANSYS命令名，在生成宏之前应该试着象运行ANSYS命令一样运行准备赋给宏的名称。如果ANSYS返回如下所示的消息，就可以确信在当前处理器中没有该命令。为“安全”起见，应该在每一个

计划

项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载

要用到的处理器中都检查一下宏文件的名称。（也可以检查宏文件名是否与在线文档中的某个命令名相同，但是该方法不能查找不在文档中的命令） 图4-1 声明执行未知命令的消息框 若使用.mac作为扩展名，ANSYS将和执行内部命令一样执行该宏。扩展名.MAC用于ANSYS内部的宏，用户不能使用。 4.2.2 宏的搜索路径 一般地，ANSYS按如下缺省路径搜索用户生成的宏(.mac 扩展名)： 1. 由环境变量ANSYS_MACROLIB（如果已经定义了）指定的路径或注册路径（主目录）。该环境变量在针对各平台的ANSYS安装和配置指南（ANSYS installation and configuration guide）中有详细说明； 2. 由/PSEARCH命令（如果已经定义了）指定的路径。该路径在注册路径之前，在由环境变量ANSYS_MACROLIB指定的路径之后被搜索； 3. 当前路径。 可以把仅供自己使用的宏放在自己的主目录下。共享的宏应放在ANSYS文件目录或一些可以通过环境变量ANSYS_MACROLIB访问的目录下： · 对于Windows 95用户：必须通过环境变量指定主目录和驱动器。参看针对Windows 的ANSYS安装和配置指南（ANSYS Installation and Configuration Guide for Windows）。 · 对于Windows NT用户：当前路径为管理员设置的缺省路径（通常为一个网络资源），可以从管理员处得到该路径。也可以通过环境变量生成一个本地的“主目录”。该本地主目录在由域初始化文件定义的缺省路径之后被搜索。参看针对Windows 的ANSYS安装和配置指南（ANSYS Installation and Configuration Guide for Windows）。 4.2.3 在ANSYS 中生成宏 在ANSYS 中可以通过三种途径来生成宏： · 在输入窗口执行*CREATE命令。参数的值不确定，参数名被写入文件中。 · 使用*CFOPEN, *CFWRITE, 和*CFCLOS命令。参数名被其当前值取代，值被写入文件中。 · 选择Utility Menu>Macro>Create Macro菜单项。该方法打开一个可作为简单的多行编辑器的对话框来生成宏。参数的值不确定，参数名被写入文件中。 下面部分详细解释这些方法。 4.2.3.1 使用*CREATE 在命令输入窗口执行*CREATE命令后，ANSYS转向控制该命令指定的文件。在执行*END命令之前，所有的命令都是对该文件进行操作。如果有一个和指定宏文件名同名的文件存在，ANSYS程序将覆盖掉该文件。 例如，要生成一个名为matprop.mac的宏，用来定义材料特性。从命令输入窗口为该宏输入的命令为： *CREATE,matprop,mac,macros\ MP,EX,1,2.07E11 MP,NUXY,1,.27 MP,DENS,1,7835 MP,KXX,1,42 *END *CREATE命令带的参数用来指定文件名、扩展名和所在路径。注意，UNIX用户必须在路径的尾部再加上一道斜线（\）。 当使用*CREATE命令时，所有在命令中用到的参数都会被写入文件（参数的当前值不会替换参数）。若当前参数值很重要，可以通过PARSAV命令把参数保存到某个文件中。 4.2.3.2 使用 *CFWRITE 若要生成一个参数被其当前值所代替的宏文件，可以使用*CFWRITE来达到这一目的。和*CREATE 不同，*CFWRITE不能指定宏文件名，因此必须首先用*CFOPEN命令来指定宏文件名。在命令输入窗口输入的命令行只有以*CFWRITE命令开头，才会被写入指定文件中，否则都会被运行。和*CREATE 一样，*CFOPEN也能指定文件名、扩展名和所在路径。下面的例子把一个BLOCK命令写入当前打开的宏文件中： *cfwrite,block,,a,,b,,c 注意，参数a,b,c用作BLOCK命令的实际参数。被写入文件的是这些参数的当前值，而不是参数名。因此，本例中被写入宏文件中的句子为： *cfwrite,block,,4,,2.5,,2 要关闭宏文件，执行*CFCLOS命令。 注意－虽然也可以通过这种方法来生成宏，但是这些命令更适合于在宏运行期间把ANSYS命令写入某个文件中去。 4.2.3.3 使用Utility Menu>Macro>Create Macro 通过这个菜单项可以打开一个作为简单的多行编辑器的对话框来生成宏。但是，不能通过它来打开并编辑已存在的宏。如果在对话框的*CREATE 域输入一个已经存在的宏名，那么该已经存在的宏就会被覆盖掉。 图 4-2 Utility Menu>Macro>Create Macro 对话框示例 和*CREATE命令一样，参数不被求值，写入文件中的为参数名。注意，最后一行不能为*END命令。 4.2.4 用文本编辑器生成宏 可以用任何喜欢的文本编辑器来生成或修改宏文件。任何ASCII编辑器都可以利用，而且ANSYS宏中的行可以由UNIX 或 Windows行结束符（回车换行或换行符）来终止，因此在一个平台上生成的宏可以在好几个平台上运行。 在用这种方法生成宏时，不要包含有*CREATE 和*END命令。 图4-3 在文本编辑器中生成的一个简单的宏示例 4.2.5 使用宏库文件 为更方便起见，ANSYS允许把一批宏放到一个文件中，该文件被称为宏库文件。通过*CREATE命令或文本编辑器都可以达到这一目的。由于宏库文件要比单独的宏长得多，所以使用文本编辑器是一个更好的选择。 宏库文件没有明确的文件扩展名，若有，不能超过8个字符。其文件名的命名规则和宏文件一样。宏库文件的结构为： MACRONAME1 . . . /EOF MACRONAME2 . . . /EOF MACRONAME3 . . . ./EOF 例如，下面的宏库文件包括两个简单的宏： mybloc /prep7 /view,,-1,-2,-3 block,,4,,3,,2 finish /EOF mysphere /prep7 /view,,-1,-2,-3 sphere,1 finish /EOF 注意，每个宏的开始处都有一个宏名（有时也被称为数据块名），并以一个/EOF命令结束。 宏库文件可以放在系统中的任何地方，为方便起见，最好放在宏的搜索路径中。 4.3 运行宏和宏库文件 可以通过*USE命令来运行任何宏文件。例如，要运行在宏搜索路径中某个位置处的宏MYMACRO（无扩展名），可通过执行以下命令来实现： *use,mymacro 本例中，宏不带参数。假如要运行在/myaccount/macros处的宏MYMACRO.MACRO，那么执行的命令为： *use,/myaccount/macros/mymacro.macro 注意，在*USE命令中，路径、文件名和扩展名是作为一个参数输入的。 如果宏的文件扩展名为.mac，并且在宏的搜索路径中，那么就可以把它当作ANSYS命令来运行，在命令输入窗口输入即可。例如，要运行一个名为mymacro.mac的宏： mymacro 也可以通过Utility Menu>Macro>Execute Macro菜单项来运行扩展名为.mac的宏。 如果上一个宏带有参数（关于宏的参数传递内容见4.4.1部分），那么在命令行输入的内容为： mymacro,4,3,2,1.5 或 *use,mymacro.mac,4,3,2,1.5 Utility Menu>Macro>Execute Macro菜单项提供输入参数的域。 运行存在于宏库中的宏的方法也是相似的。首先，用*ULIB命令指定库文件。例如，要运行存在于/myaccount/macros路径处的mymacros.mlib文件中的宏，先指定库文件： *ulib,mymacros,mlib,/myaccount/macros/ 选择完宏库之后，就可以通过*USE命令来运行任何包含在该库中的宏。同样也可以在*USE命令中指定该宏所带参数。 注意－在执行*ULIB命令后，不能用*USE命令去访问没有包含在指定宏库文件中的宏。 4.4 局部变量 APDL提供两套特殊命名的标量参数用作局部变量： · 一套传递命令行变量到宏； · 一套在宏内部使用。该局部变量仅仅在该宏中有效。 下面部分将详细讨论这两种类型的变量。 4.4.1 传递变量到宏 共有19个标量参数可以被用来从宏运行的命令行中传递变量到宏中。这些标量参数可以被许多宏重新使用，也就是说，它们的值只在每个宏的范围内有效。该参数名为从ARG1 到 AR19，可用于以下项目： · 数值； · 文字数字字符串（括在单引号中，最多8个字符）； · 数字或字符参数； · 参数表达式 注意－只有从ARG1 到 AR18的参数的值可以用*USE命令传递到宏中。对于可以象ANSYS命令一样运行的宏(该宏文件扩展名为.mac)，可以传递从ARG1 到AR19的参数的值到宏中。 例如，下面的宏需要4个变量ARG1, ARG2, ARG3, and ARG4： /prep7 /view,,-1,-2,-3 block,,arg1,,arg2,,arg3 sphere,arg4 vsbv,1,2 finish 按如下方式运行该宏： mymacro,4,3,2.2,1 4.4.2 宏内的局部变量 每个宏最多可有79个标量参数用作局部变量(从AR20 到 AR99)。这些参数只在宏内部有效。在宏嵌套中，这些参数也不会互相传递。可以将它们传进任何通过执行一个/INPUT命令调用的文件或宏的"do循环中"。 4.4.3 宏外部的局部变量 ANSYS还有一套类似的从ARG1 到AR99的标量参数，它们在某个输入文件中有效，但不会传递到该输入文件调用的宏中。因此，一旦宏运行完毕，控制权返回给输入文件，ARG1 到 ARG99参数的值恢复为在该输入文件中定义的值。 4.5 在APDL中控制程序流 运行一个输入文件时，ANSYS通常线性执行程序，也就是说，按顺序一条一条语句地执行程序。但是，APDL提供了一套丰富的命令来控制程序流： · 子程序调用（宏嵌套）； · 宏内部的无条件分支； · 宏内部的条件分支； · 重复执行某一条命令，增加一个或多个命令参数值； · 按指定次数循环执行宏的某部分； 下面部分详细讨论了这些程序控制命令。关于这些命令的确切语法，请参阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）。 4.5.1 宏嵌套：在宏内调用子程序 APDL允许最多嵌套宏20层，其宏嵌套功能与FORTRAN 77 中的CALL语句或函数调用功能相似。最多可以传递19个变量给宏，每个嵌套的宏运行完毕后，程序控制权返回给调用该宏的那一层。例如，在下面的宏库文件中，宏MYSTART调用宏MYSPHERE来生成一个球体： mystart /prep7 /view,,-1,-2,-3 mysphere,1.2 finish /eof mysphere sphere,arg1 /eof 4.5.2 无条件分支：Goto 最简单的转向命令-*GO-指示程序转到某个指定标识字行处，不执行中间的任何命令。程序继续从该指定标识字行处开始执行。例如： *GO,:BRANCH1 --- ! 这个程序体被跳过(不执行) --- :BRANCH1 --- --- 由*GO命令指定的标识字必须以冒号(:)开头，并不能超过8个字符（包括冒号）。该标识字可位于同一文件中的任何地方。 注意－不鼓励使用*GO命令。最好使用其它的分支命令来控制程序流。 4.5.3 条件分支：*IF 命令 APDL允许根据条件执行某些供选择的程序体中的一个。条件的值通过比较两个数的值（或等于某数值的参数）来确定。 *IF 命令的语法为： *IF, VAL1, Oper, VAL2, Base 其中， · VAL1 是比较的第一个数值（或数字参数）； · Oper 是比较运算符； · VAL2 是比较的第二个数值（或数字参数）； · 若比较的值为真，则执行Base指定的操作。 APDL提供了8个比较运算符，关于它们的详细讨论在*IF命令参考部分。简要地说，它们主要是： EQ ：等于（VAL1=VAL2）； NE ：不等于 (VAL1#VAL2). LT ：小于 (VAL1VAL2). LE ：小于或等于 (VAL1vVAL2). GE ：大于或等于 (for VAL1>=VAL2). ABLT ：绝对值小于 ABGT ：绝对值大于 通过给Base变量赋值THEN，*IF命令就变成了if-then-else结构(和FORTRAN中的该结构类似)的开始。该结构包括： · 一个*IF命令，接下来是 · 一个或多个*ELSEIF命令选项 · 一个*ELSE命令选项 · 一个必需的*ENDIF命令，标识字该结构的结束。 在最简单的形式中，*IF命令判断比较的值，若为真，则转向Base变量所指定的标识字处。结合一些*IF命令，将能得到和其它编程语言中CASE语句相同的功能。注意，不要转向某个位于if-then-else 结构或do循环中的带标识字的行。 通过给Base变量赋值STOP，可以离开ANSYS。 if-then-else结构仅仅判断条件并执行接下来的程序体或跳到*ENDIF命令的下一条语句处（用"Continue"注释表示）： *IF,A,EQ,1,THEN ! Block1 . . *ENDIF ! Continue 下面的例子用来说明一个较复杂的结构。注意，仅仅只能执行一个程序体。假如比较条件都不为真，就执行*ELSE命令后的程序体。 图 4-4 if-then-else结构的例子 注意－可以在if-then-else结构中执行/CLEAR命令。/CLEAR命令不会清除*IF堆栈，*IF层的号码仍然保留。必须用*ENDIF来结束分支。同时，要记住/CLEAR命令会删除所有的参数，包括在分支命令中使用的任何参数。为避免由于删除参数而引发问题，可以在/CLEAR命令前运行/PARSAV命令，然后在/CLEAR命令后立刻运行/PARRES命令。 4.5.4 重复一个命令 *REPEAT命令是最简单的循环命令，通过它可以直接按指定的次数执行上一条命令，并按常数增加命令所带参数。例如： E,1,2 *REPEAT,5,0,1 E命令在节点1和2之间生成一个单元，*REPEAT命令指示执行E命令5次（包括最初的一次），每执行一次第二个节点号加1。结果共生成5个单元：1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 和 1-6。 注意－大多数以斜线(/)或星号(*)开头的命令，以及扩展名不是.mac的宏，都不可以重复调用。但是，以斜线(/)开头的图形命令可以重复调用。同时，要避免对交互式命令使用*REPEAT 命令，诸如那些需要拾取或需要用户响应的命令。 4.5.5 循环： Do循环 do循环允许按指定的次数循环执行一系列的命令。*DO和*ENDDO命令分别是循环开始和结束点的标识字。 下面的do循环例子读取5个载荷步文件（从1到5）并对5个文件做了同样的更改： *DO,I,1,5 ! I = 1 to 5； LSREAD,I ! 读取载荷步文件I OUTPR,ALL,NONE ! 改变输出控制 ERESX,NO LSWRITE,I ! 重写载荷步文件 I *ENDDO 也可以通过使用*IF, *EXIT, 或 *CYCLE命令来丰富自己的循环控制。 在构造do循环时，要遵循以下原则： · 不要通过在*IF 或 *GO 命令中带有:Label来从do循环结构中跳出； · 不要在do循环结构中用:Label来跳到另外一行语句。可以用if-then-else-endif结构来代替； · 在do循环结构中，第一次循环后，自动禁止命令结果输出。如果想得到所有循环的结果输出，就在do循环结构中使用/GOPR 或/GO (无响应行)命令。 在do循环结构中使用/CLEAR命令要特别小心。/CLEAR命令不会清除do循环堆栈，但是它会删除所有的参数，包括在本身的*DO语句中的循环参数。为避免由此引发的循环值未定义的问题，可以在/CLEAR命令前运行/PARSAV命令，然后执行/CLEAR命令和/PARRES命令。 4.6 控制函数快速参考 下表描述了在宏中具有控制函数功能的APDL命令。 这些命令的大多数重要信息都在表中。关于这些命令的完整描述请参阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference ）。 APDL 命令 作用 用法提示 *DO 定义循环开始。紧接*DO之后的命令（在*ENDDO之前）反复执行，直到满足循环控制条件。 命令格式为*DO,Par,IVAL,FVAL,INC, 其中： Par 是用作循环指标的标量参数； IVAL和FVAL 是参数Par的初始和最终的值； INC 为每循环一次，IVAL 的增量。 可以通过*IF命令来控制循环。 ANSYS允许最多嵌套20层的"do"循环，但是包含/INPUT, *USE, 或"未知命令"宏的"do"循环支持少一些的嵌套层数，这是因为这些命令会进行内部的文件转换。在"do"循环中不要包含拾取操作。 在do-loop结构中使用/CLEAR命令要特别小心。/CLEAR命令不会清除do-loop堆栈，但是它会删除所有的参数，包括在本身的*DO语句中的循环参数。为避免由此引发的循环值未定义的问题，可以在/CLEAR命令前运行/PARSAV命令，然后接着/CLEAR命令运行/PARRES命令。 *ENDDO 结束一个"do"循环，并开始下一个循环。 对每一个嵌套的"do"循环都要有一个*ENDDO命令。一个循环的*ENDDO和*DO命令必须在同一个文件中。 *CYCLE 执行"do"循环时，ANSYS程序绕过所有在*CYCLE 和 *ENDDO之间的命令，然后开始下一个循环。 可以有条件地使用cycle选项（通过*IF命令）。 *CYCLE命令必须和*DO命令处于同一文件中，并且在*ENDDO命令之前。 *EXIT 跳出"do"循环。 该命令执行紧接着*ENDDO命令之后的下一行。一个循环的*EXIT和*DO命令必须在同一个文件中。可以有条件地使用exit选项（通过*IF命令）。 *IF 按条件执行命令。 命令格式为：*IF,VAL1,Oper,Val2,Base,其中： VAL1 是比较的第一个数值（或数字参数）； Oper 是比较运算符：EQ (等于), NE (不等于), LT (小于), GT (大于), LE (小于或等于), GE (大于或等于), ABLT (绝对值小于) 或ABGT (绝对值大于) VAL2 是比较的第二个数值（或数字参数）； 若比较的结果为真，则执行Base ，若为假，则执行下一条语句。Base可能为： - :label (跳到以标识字label开头的语句处) - STOP (跳出 ANSYS程序) - EXIT (跳出当前的"do" 循环) - CYCLE (跳到当前"do"循环的结束处) - THEN (构造if-then-else 结构) *IF程序体最多可嵌套10层。不能在"do"循环或if-then-else结构中跳到某个:label行。 可以在if-then-else结构中执行/CLEAR命令。/CLEAR命令不会清除*IF堆栈，*IF层的号码仍然保留。必须用*ENDIF来结束逻辑分支。同时，要记住/CLEAR命令会删除所有的参数，包括在分支命令中使用的任何参数。为避免由于删除参数而引发问题，可以在/CLEAR命令前运行/PARSAV命令，然后接着/CLEAR命令运行/PARRES命令。 *ENDIF 终止if-then-else结构 *IF 和*ENDIF命令必须处于同一文件中 *ELSE 在if-then-else结构中生成最后一个可选择的程序体 *ELSE 和*ENDIF命令必须处于同一文件中 *ELSEIF 在if-then-else结构中生成一个可选择的中间程序体 命令格式为*ELSEIF,VAL1,Oper,VAL2, 这里： VAL1 是比较的第一个数值（或数字参数）； Oper 是比较运算符：EQ (等于), NE (不等于), LT (小于), GT (大于), LE (小于或等于), GE (大于或等于), ABLT (绝对值小于) 或ABGT (绝对值大于) VAL2 是比较的第二个数值（或数字参数）； 如果Oper=EQ 或 NE, VAL1 和 VAL2 可以是字符串 (括在单引号中) 或参数。 *IF 和 *ELSEIF命令必须处于同一文件中。 4.7 在宏中使用 _STATUS 和 _RETURN 参数 ANSYS在运行中会产生两个参数_STATUS 和 _RETURN，可以在宏中使用它们。例如，可以在一个"if-then-else"结构中使用_STATUS 和 _RETURN的值来判断某个ANSYS命令或函数产生的结果，从而决定让宏采取某些行动。 实体建模函数会产生_RETURN参数，该参数为函数运行的结果。下表说明了各种实体建模函数产生的_RETURN值： 命令 功能 返回_RETURN值 关键点 K 定义关键点 关键点号 KL 在线上生成关键点 关键点号 KNODE 在节点处生成关键点 关键点号 KBET 在两个关键点之间生成关键点 关键点号 KCENT 在圆心处生成关键点 关键点号 线 BSPLIN 生成样条拟合的三次曲线 线号 CIRCLE 生成圆 第一条线的号码 L 在两关键点之间生成线 线号 L2ANG 生成与已有两条线成一定角度的线 线号 LANG 生成与一条线成一定角度的线 线号 LARC 生成一条圆弧 线号 LAREA 在两关键点之间生成线 线号 LCOMB 把两条线合并为一条线 线号 LDIV 把一条线分成两条或更多条线 第一个关键点号 LDRAG 通过关键点按一定路径延伸生成的线 第一条线的号码 LFILLT 两条相交线之间生成的倒角线 倒角线号码 LRCS 绕两关键点定义的轴线旋转点 线号 LROTATE 旋转关键点生成的弧 第一条线的号码 LSPA 在面上的投影线段 线号 LSTR 直线 线号 LTAN 生成一条与已有线共末点并相切的线 线号 SPLINE 生成一系列多义线 第一条线的号码 面 A 连接关键点生成面 面号 ACCAT 连接两个或以上面生成面 面号 ADRAG 沿一定路径拖拉线生成面 第一个面的号码 AFILLT 在两个面的相交处生成倒角面 倒角面号码 AL 由线围成的面 面号 ALLP 所有的封闭链 面号 AOFFST 偏移某给定面生成面 面号 AROTAT 绕轴旋转线生成的面 第一个面的号码 ASKIN 通过引导线蒙皮生成的表面 第一个面的号码 ASUB 拷贝一个面的部分生成面 面号 体 V 通过关键点生成体 体号 VA 面围成的体 体号 VDRAG 拖拉面生成体 第一个体的号码 VEXT 挤压面生成体 第一个体的号码 VOFFST 从给定面偏移生成体 体号 VROTATE 旋转面生成体 第一个体的号码 无论是在宏中还是在其它地方，运行ANSYS命令就会生成参数_STATUS。该参数反映的是所运行命令的出错状态： 0, 表示没有错误 1, 表示注意 2, 表示警告 3, 表示错误 4.8 在组和组件中使用宏 为了便于管理大模型，可以根据实体类型的不同把该模型分成一些离散的组：节点，单元，关键点，线，面或体。每一个组可以只包含某一种类型的实体。这样，就可以很方便地处理一些诸如加载、显示图形等方面的工作，并且可以分开处理模型的不同部分。 同时，也可以结合两个或以上的组，甚至组件来生成组件。组件最多可以嵌套5层。例如，可以构造一个包含名为STATOR, PERMMAG, ROTOR, 和WINDINGS的组的组件MOTOR。 下表描述了在构造组和组件时需要用到的命令。关于这些命令的完整描述请参阅ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference ）。关于组件和组的详细信息在ANSYS基本过程手册（ANSYS Basic Analysis Procedures Guide）第7章中。 命令 描述 CM,Cname,Entity 根据某种几何信息定义组。参数为： Cname -组名，最多有8个字符，并必须以字母开头； Entity - 四个字符的标识字，指定几何信息的类型，可能的值为VOLU, AREA, LINE, KP (关键点), ELEM和 NODE。 CMDELE,Name 删除一个组件或组。参数Name指定将删除的实体。 CMEDIT, Aname,Oper,Cnam1,... Cnam7 编辑一个已经存在的组件。当下层的实体或组件被删除时，ANSYS程序自动更新组件。命令参数为： Aname - 要编辑的组件名； Oper - 运算符(ADD为加组, DELE 为移走组)； Cnam1,...Cnam7 - 将被加入到组件中或从组件中删除的组件和组名。它们之间要用逗号隔开。 CMGRP, Aname,Oper,Cnam1,... Cnam8 组织组件和组到某组件中。该组件一旦定义，就可以对其使用和组一样的列出、删除、选择、不选择等命令。参数为： Aname - 组件名。最多有8个字符，并必须以字母开头； Cnam1,...Cnam8 -将要被加入到组件中去的已存在的组件和组名。它们之间要用逗号隔开。组件最多可以嵌套5层。 CMLIST,Name 列出某个组件或组包含的实体。Name 是操作对象组件或组的名称。若不指定该参数，操作对象为所有的组件和组。 CMSEL,Type,Name 选择组件和组中的实体生成子集。Type标识字确定选择运算的类型： 1. S - 选择生成一个新的子集，为缺省值； 2. R - 从子集中再选择一个子集； 4. A - 选择一个子集添加到当前子集中。 4. U - 去掉当前子集的一部分； 5. ALL - 选择所有的组； 6. NONE - 不选择组件。 4.9复习宏例子 下面是两个宏的例子。例子宏offset.mac在PREP7处理器中偏移选择的节点。该宏实现的功能与NGEN 命令相似。 ! 在PREP7处理器中偏移选择的节点的宏 ! 下面的文件被保存为offset.mac (必须小写) ! 用法： offset,dx,dy,dz /nop ! 禁止打印输出该宏 *get,nnode,node,,num,max ! 得到节点号 *dim,x,,nnode ! 定义用于存放节点坐标的数组 *dim,y,,nnode *dim,z,,nnode *dim,sel,,nnode ! 定义用于存放选择矢量的数组 *vget,x(1),node,1,loc,x ! 得到坐标值 *vget,y(1),node,1,loc,y *vget,z(1),node,1,loc,z *vget,sel(1),node,1,nsel ! 得到选择集 *voper,x(1),x(1),add,arg1 ! 偏移坐标值 *voper,y(1),y(1),add,arg2 *voper,z(1),z(1),add,arg3 ! *do,i,1,nnode ! 存储新坐标值 ! *if,sel(i),gt,0,then ! 处理100,000 个节点需费时98秒 ! n,i,x(i),y(i),z(i) ! *endif ! *enddo ! ***** NEW FORM AT 5.3 ***** *vmask,sel(1) ! 处理100,000 个节点需费时3秒 ! 注意：在5.3版中， NNODE 要做如下处理： n,(1:NNODE),x(1:NNODE),y(1:NNODE),z(1:NNODE) x(1) = ! 删除参数(清除) y(1) = z(1) = sel(1) = i= nnode= /go ! 恢复打印输出 下面的例子为宏bilinear.mac，用来生成两种双线性的材料。在完成静态分析之后使用该宏非常有用。Material 1是拉伸特性， Material 2为压缩特性。ARG1为反复次数 (缺省为2)。 /nop _niter = arg1 ! 设置反复次数 *if,_niter,lt,2,then _Niter = 2 *endif *do,iter,1,_niter ! 按反复次数循环 /post1 set,1,1 ar11,=elmiqr(0,14) ! 调用 elmiqr 函数来得到单元号 *dim,_s1,,ar11 ! 定义用于存放单元的数组s1 *dim,_s3,,ar11 ! 定义用于存放单元的数组s3 etable,sigmax,s,1 ! s1在单元表sigmax中 etable,sigmin,s,3 ! s3在单元表 sigmin中 *vget,_s1(1),elem,1,etab,sigmax ! 得到在s1中的单元最大应力 *vget,_s3(1),elem,1,etab,sigmin ! 得到在s3中的单元最大应力 *dim,_mask,,ar11 ! 定义屏蔽数组 *voper,_mask(1),_s1(1),lt,0 !若最大应力< 0为真 *vcum,1 ! 单元压力求和 *vabs,0,1 ! s3绝对值 *voper,_mask(1),_s3(1),gt,_s1(1) ! 若最小应力的绝对值>最大应力为真 finish /prep7 mat,1 ! 设置材料为拉伸特性 emod,all *vput,_mask(1),elem,1,esel ! 选择压缩单元 mat,2 ! 将选择的单元改为受压 emod,all call ! 选择所有单元 finish _s1(1)= ! 清除所有的向量（设为0） _s3(1)= _mask(1)= /solve ! 返回到分析 solve finish *enddo ! 迭代结束 _niter= ! 清除迭代计数变量 _iter= /gop 第五章 GUI用户界面 在一个ANSYS宏中，可以通过许多方法去访问ANSYS图形用户界面 (GUI)的组件： · 可以改变和更新ANSYS工具条； · 可以通过*ASK命令提示用户输入某个参数的值； · 可以生成对话框提示用户输入多个参数的值； · 可以通过*MSG命令让宏写一条输出信息； · 可以让宏更新或移走状态条； · 可以允许用户在宏中通过图形拾取选择实体； · 可以调用任何对话框。 5.1 提示用户输入某个参数的值 通过在宏中包含*ASK命令，该宏就可以提示用户输入某个参数的值。 *ASK命令的格式为： *ASK,Par,Query,DVAL 这里： · Par 表示存储用户输入数据的标量参数的名称； · Query 为文本串，ANSYS 用它来提示用户。该文本串最多可包含54个字符。不要使用具有特殊意义的字符，诸如"$" o或"!"。 · DVAL为用户用空格响应时，赋给该参数的缺省值。该值可以是一个1-8个字符的字符串（括在单引号中），也可以是一个数值。如果没有赋缺省值，用户用空格响应时，该参数被删除。 *ASK在屏幕上显示询问文本，并等待响应。除非ANSYS在批处理模式下运行（在该模式下，响应为批处理中的下一输入行），该命令都从键盘接受响应。响应可以是一个括在单引号中的含1-8个字符的字符串，一个数值，一个数值或字符变量，或者是一个结果为数值的表达式。ANSYS将把从响应中读到的值赋给参数Par。例如： *ask,parm1,'username (enclose the username in single quotes)' 显示如下所示的对话框，然后把用户输入的值赋给参数PARM1。 图 5-1 *ASK 对话框例子 在宏中执行*ASK命令时，ANSYS把用户的响应写到文件File.LOG中宏名的下一行。 5.2 用户提示对话框 MULTIPRO命令可以构造一个简单的多行提示对话框，该对话框最多可以包含10个参数提示。该命令允许使用UIDL中的 *CSET命令来产生提示，并为每个提示指定缺省值。 MULTIPRO命令必须和以下命令一同使用： · 1-10个*CSET命令； · 最多两个允许用户输入两行内容的*CSET命令。 该命令语法为： MULTIPRO,'start',Prompt_Num *CSET,Strt_Loc,End_Loc,Param_Name,'Prompt_String',Def_Value MULTIPRO,'end' 其中： 'start' 文字串，作为第一个参数，标识字MULTIPRO结构的开始。必须括在单引号中。 Prompt_Num 至少有一个*CSET命令省略了Def_Value参数或Def_Value设为0，才必须用到该参数。该参数为整形数，等于接下来的*CSET提示的数目。 Strt_Loc,End_Loc 对第一个*CSET命令，Strt_Loc参数的初始值为1。End_Loc的值为Strt_Loc+2（对第一个*CSET命令，值为3）。以后Strt_Loc的值为End_Loc+1。 Param_Name 参数名，用来存储用户输入的值。若用户没有输入，其值为Def_Value的值。 'Prompt_String' 字符串，最多可包含32个字符，用来描述参数。必须括在单引号中。 'end' 文字串，用来结束MULTIPRO命令。 下面是一个MULTIPRO命令的典型例子： multipro,'start',3 *cset,1,3,beamW,'Enter the overall beam width',12.5 *cset,4,6,beamH,'Enter the beam height',23.345 *cset,7,9,beamL,'Enter the beam length',50.0 multipro,'end' 最多可以向该结构中添加两个能提供两行字符（共64个字符）提示的*CSET命令。这种特殊的*CSET命令的语法为： *CSET,61,62,'Help_String','Help_String' *CSET,63,64,'Help_String','Help_String' 其中： 'Help_String' 最多可包含32个字符的字符串。如果提示超过32个字符，可以使用第二个Help_String参数。 下面就是一个使用该结构的例子。注意，通过使用两个Help_String参数，突破了32个字符的限制。 multipro,'start',3 *cset,1,3,dx,'Enter DX Value',0.0 *cset,4,6,dy,'Enter DY Value',0.0 *cset,7,9,dz,'Enter DZ Value',0.0 *cset,61,62,'The MYOFSET macro offsets the',' selected nodes along each' *cset,63,64,'of the three axes. Fill in the ',' fields accordingly.' multipro,'end' 上面的结构将生成如下所示的多行提示对话框。 图5-2 A 典型的多行提示对话框 可以通过检查_BUTTON参数的值来检查按钮的状态。下面列出了按钮状态值： _BUTTON=0 表示按下了OK 按钮； _BUTTON=1 表示按下了Cancel 按钮； 目前，Help按钮还不能工作。 5.3 用宏显示消息 通过在宏中使用*MSG命令，可以通过ANSYS消息子程序来显示定制的输出消息。该命令格式如下： *MSG,Lab,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6,VAL7,VAL8 这里， Lab 是输出和终止控制的标识字，具体如下表所示： INFO 所写的消息不带标题(缺省)。 NOTE 所写的消息带标题"NOTE"。 WARN 所写的消息带标题"WARNING"， 并把该消息写入出错文件Jobname.ERR中。 ERROR 所写的消息带标题"ERROR" ，并把该消息写入出错文件Jobname.ERR中。如果处于ANSYS批处理运行模式，该标识字在最初的"clean exit"处终止运行。 FATAL 所写的消息带标题"FATAL ERROR"，并把该消息写入出错文件Jobname.ERR中。该标识字立即终止ANSYS运行。 UI 所写的消息带标题"NOTE" ，并在消息对话框中显示该消息。 VAL1-VAL8 为该消息中包含的数字或字符值。该值为参数的结果。所有数值都为双浮点数。 必须在*MSG命令之后立即指定消息的格式。消息格式最多可包含80个字符，包括文本串和在串之间预定义的“数据描述符”，在串和串之间将插入数字或字符数据。数据描述符为： · %i，表示整形数据； · %g，表示双浮点数据； · %c，表示字符数据； · %/, 表示一行结束。 对于前三个描述符，FORTRAN中对应的数据描述符分别为I9， 1PG16.9，和 A8。在每个描述符前要有一个空格。必须为每个指定数据值（最多8个）并按顺序提供一个数据描述符。 在*MSG格式行中不要以*IF, *ENDIF, *ELSE, 或*ELSEIF开头。如果消息中最后一个非空格字符是一个&，那么ANSYS程序把下一行当作*MSG格式的延续。最多可以用10行（包括第一行）来确定格式信息。连续的空格输出将被压缩成一个空格, 并追加一个句点。 产生的输出最多可以到达10行，每行最多包含72个字符(使用$/ 标识字)。 在下面的例子中，*MSG命令显示一条包含一个字符数据、两个整形数和一个实数的消息： *MSG, INFO, 'Inner' ,25,1.2,148 Radius ( %C) = %I, Thick = %G, Length = %I 输出消息为： Radius (Inner) = 25, Thick = 1.2, Length = 148 注意－ 当GUI被激活时，/UIS,MSGPOP命令控制消息对话框的显示。关于该命令的更多信息见ANSYS 命令参考手册（ANSYS Commands Reference）。 5.4 在宏中生成并维护状态条 在宏中，可以通过插入命令来定义一个ANSYS对话框，该对话框包含一个显示运行进程的状态条、一个可用来终止运行的STOP按钮，或者两者都包含。 通过下面的命令来定义状态对话框： *ABSET,Title40,Item · Title40 是文本串，显示在带状态条的对话框中。最多可包含40个字符。 · Item 可取以下的值： BAR 显示状态条，不显示STOP 按钮 KILL 显示STOP 按钮，不显示状态条 BOTH 状态条和STOP 按钮都显示 通过*ABCHECK,Percent,NewTitle命令来更新状态条，在该命令中： · Percent 是一个在0-100间的整数。用来确定状态条的位置。 · NewTitle 是一个40个字符的字符串，表示进程信息。其内容将取代Title40中的字符串。 如果指定Item为KILL或BOTH，该宏将在每次执行完*ABCHECK命令之后检查_ERROR参数，此时，如果用户按了STOP按钮，就会执行相应的动作。 可以通过*ABFINI命令从ANSYS GUI中移走状态条。 下面的宏例子说明了如何使用状态条（包括STOP按钮）。生成的状态对话框在接下来的图中显示。注意，宏将检查_ERROR参数，如果用户按了STOP按钮，就会显示"We are stopped......"消息。 fini /clear,nost /prep7 n,1,1 n,1000,1000 fill *abset,'This is a Status Bar',BOTH myparam = 0 *do,i,1,20 j = 5*i *abcheck,j *if,_return,gt,0,then myparam = 1 *endif *if,myparam,gt,0,exit /ang,,j nplot,1 *if,_return,gt,0,then myparam = 1 *endif *if,myparam,gt,0,exit nlist,all *if,_return,gt,0,then myparam = 1 *endif *if,myparam,gt,0,exit *enddo *if,myparam,gt,0,then *msg,ui We are stopped......... *endif *abfinish fini 注意－在一个循环中，调用*ABCHECK的次数不能超过20次。 图5-3 典型的状态对话框（包括状态条和STOP按钮）） 5.5 在宏中进行拾取操作 在交互式运行ANSYS程序时，可以从宏中调用GUI拾取菜单。要达到这一目的，只需在宏中包含一条拾取命令即可。许多ANSYS命令(例如 K,,P)接受输入"P"以进行图形拾取。当ANSYS碰到这样一条命令时，就将显示正确的拾取对话框，在用户按OK 或Cancel按钮后，ANSYS将继续运行该宏。 注意，拾取命令在有些ANSYS处理器中不可用，因此，在调用这些命令之前必须先转换到合适的处理器中。 注意－如果宏中包含有GUI函数，该宏中的第一条命令应为/PMACRO命令。该命令使宏的内容被写入日志文件中。这一点很重要，因为如果你省略了/PMACRO命令, ANSYS并不将任务日志文件读到ANSYS任务重执行环境中去。 5.6 在宏中调用对话框 当ANSYS程序碰到一个对话框UIDL函数名(如Fnc_UIMP_Iso)时，就会显示对应的对话框。因此，可以通过在宏中把该函数名写为单独的一行来弹出对应的对话框。关闭对话框后，程序继续执行宏的下一行命令。可以通过在线帮助系统或查阅Utility Menu > Help > Using the GUI > Menu Tree Structure菜单项得到可用对话框函数名的完整列表。记住，有些对话框受许多因素的控制，包括被激活的ANSYS 处理器和是否满足某些已经存在的条件。例如，首先假设存在节点，才能弹出选择节点的对话框，如果没有节点，当用户点击OK或 Apply按钮时就会出错。 注意－如果宏中包含有GUI函数，该宏中的第一条命令应为/PMACRO命令。该命令使宏的内容被写入日志文件中。这一点很重要，因为如果你省略了/PMACRO命令, ANSYS并不将任务日志文件读到ANSYS任务重执行环境中去。 第六章 加密宏 ANSYS提供给宏加密的功能，从而可使宏的源文件不可读。加密宏需要解密匙才能运行。解密匙可以明确地放在宏文件（可读的ASCII文件）中，也可以由用户在ANSYS中设置为一个全局解密匙。 6.1 准备加密宏 在加密宏之前，首先要和平常一样生成和调试宏。然后，在宏的第一行和最后一行分别加一个/ENCRYPT命令。在宏的第一行加的/ENCRYPT命令的格式为： /ENCRYPT,Encryption_key,File_name,File_ext,Directory_Path/ 这里： · Encryption_Key 是一个8个字符的密码； · File_name 是加密宏文件名的名称； · File_ext 是可选项，表示加密宏文件的文件扩展名。若扩展名为.mac ，该宏就可以象命令一样使用了。 · Directory_Path/ 是可选项，表示目录路径，最多可包含60个字符。如果不想把加密宏文件放到主目录中，就必须用到该参数。注意，路径名的最后一个字符必须是"/" (Windows系统中为"\") ，否则，最后的目录名会加到文件名中。 下面的例子说明了/ENCRYPT命令在宏顶部和底部的用法： /encrypt,mypasswd,myenfile,mac,macros/ /nopr /prep7 /view,,-1,-2,-3 block,,arg1,,arg2,,arg3 sphere,arg4 vsbv,1,2 /gopr finish /encrypt 宏顶部的/ENCRYPT命令指示ANSYS给文件加密，并用字符串"mypasswd"作为解密匙。以上程序序列将生成一个名为myenfile.mac的加密宏，并放在主目录下的/macros子目录中。底部的/ENCRYPT命令指示ANSYS停止加密，并把加密宏写到指定文件中。 注意－加密宏在第二行用/NOPR命令来禁止把ANSYS命令写到日志文件中。如果不想让用户从日志文件中读到宏的内容，这个方法是很有效的。在最后的/ENCRYPT命令之前最好执行/GOPR命令以重新激活日志记录。 6.2 生成加密宏 如上所述，在宏的顶端和底部加上/ENCRYPT命令后，只需在ANSYS中运行该宏，就生成了加密版的宏。加密版的宏使用的名称和所处路径由在该宏顶端的/ENCRYPT命令指定。加密版的宏看起来就象这样： /DECRYPT,mypasswd 013^Z,^% 02x^0Se|Lv(yT.6>? 03J3]Q_LuXd3-6=m+*f$k]?eB 04:^VY7S#S>c> 05daV;u(yY 06T]3WjZ /DECRYPT 注意，现在宏中的命令就被加密了，加密内容包括在两个/DECRYPT命令之间。解密匙就是第一个/DECRYPT命令所带的参数。 6.3 运行加密宏 只要把加密宏放在宏搜索路径中，就可以和运行其他宏一样运行加密宏。如果希望在宏文件中不带解密匙就运行加密宏，可以在ANSYS中定义该解密匙为一个“全局解密匙”：首先，用参数PASSWORD代替/DECRYPT命令中的解密匙参数。因此，加密宏的第一行变为：/DECRYPT,PASSWORD。在运行该宏之前，通过ANSYS的命令输入行执行以下命令： /DECRYPT,PASSWORD,Encryption_Key 这里， Encryption_Key为用于加密文件的解密匙。 现在就可以运行加密密码。要删除当前总体解密匙, 则执行下面的ANSYS命令： /DECRYPT,PASSWORD, 1 I _1016348770.unknown _1016349795.unknown