ANSYS APDL是一款強(qiáng)大的有限元分析軟件，其中包含了許多強(qiáng)大的命令和功能。其中一個最有用、功能最強(qiáng)的特性是能夠?qū)⑷魏谓Y(jié)果數(shù)據(jù)虛擬映射到過模型的任意路徑上。通過該路徑，可以執(zhí)行許多數(shù)學(xué)運(yùn)算和微積分

ANSYS APDL是一款強(qiáng)大的有限元分析軟件，其中包含了許多強(qiáng)大的命令和功能。其中一個最有用、功能最強(qiáng)的特性是能夠?qū)⑷魏谓Y(jié)果數(shù)據(jù)虛擬映射到過模型的任意路徑上。

通過該路徑，可以執(zhí)行許多數(shù)學(xué)運(yùn)算和微積分運(yùn)算，從而得到有意義的計(jì)算結(jié)果：開裂處的應(yīng)力強(qiáng)度因子和J-積分，通過該路徑的熱量、物體上的磁場力等。有用的附帶好處是，能以圖形或列表方式觀察結(jié)果項(xiàng)沿路徑的變化情況。

在這篇文章中，我們將介紹如何使用ANSYS APDL命令中的PATH特性來定義路徑和插值結(jié)果數(shù)據(jù)，以及如何存檔和恢復(fù)路徑數(shù)據(jù)。

定義路徑

要定義路徑，首先要定義路徑環(huán)境然后定義單個路徑點(diǎn)。選擇工作平面上的節(jié)點(diǎn)、位置或填寫特定坐標(biāo)位置表來決定是否定義路徑，然后通過拾取或使用PATH、PPATH命令來生成路徑。

對于PATH命令，你需要輸入路徑名（不多于8個字符）、路徑點(diǎn)數(shù)（2-1000）等信息；對于PPATH命令，在“By Location”選項(xiàng)中需要輸入路徑點(diǎn)的整體坐標(biāo)值。路徑在激活的顯示坐標(biāo)系中定義。

插值結(jié)果數(shù)據(jù)

在定義路徑之后，可以使用PDEF命令來在一激活的結(jié)果坐標(biāo)系中沿著路徑虛擬插值任何結(jié)果數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)（DOF節(jié)點(diǎn)解）、派生數(shù)據(jù)（應(yīng)力、通量、梯度等）、單元表數(shù)據(jù)、FLOTRAN節(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)，等等。例如，可以沿著X路徑方向插值熱通量，命令如下：

PDEF，XFLUX，TF，XXFLUX

其中，XFLUX是用戶定義的分配給路徑項(xiàng)的任意名字，TF和XX放在一起識別該項(xiàng)為X方向的熱通量。

除了PDEF命令，還可以使用PDEFGUI、PVECTGUI命令來進(jìn)行路徑插值操作。PMAP命令（在PDEF命令前發(fā)出）提供了處理材料不連續(xù)及精確計(jì)算的高級映射技術(shù)。

觀察路徑項(xiàng)

一旦進(jìn)行了數(shù)據(jù)插值，就可以使用PLPATH或PLPAGM命令以圖形或列表方式觀察結(jié)果項(xiàng)沿路徑的變化情況。另外，也可以執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，如加、減、乘、除、積分等。

要得到指定路徑項(xiàng)與路徑距離的關(guān)系圖，使用PLPATH命令。要得到指定路徑項(xiàng)的列表，使用PRPATH或PRANGE命令。在路徑顯示的橫坐標(biāo)項(xiàng)中，路徑定義變量也能用來取代路徑距離。

執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算

使用PCALC、PDOT、PCROSS命令可以在路徑項(xiàng)中執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算。其中，PCALC命令允許對路徑項(xiàng)進(jìn)行加、減、乘、除、求冪、微分、積分等運(yùn)算；PDOT命令計(jì)算兩路徑矢量的點(diǎn)積；PCROSS命令計(jì)算兩路徑矢量的叉積。

存檔和恢復(fù)路徑數(shù)據(jù)

若想在離開POST1時保留路徑數(shù)據(jù)，必須將其存入文件或數(shù)組參數(shù)中，以便于以后恢復(fù)。首先可選一條或多條路徑，然后將當(dāng)前路徑寫入一文件中，或?qū)⒙窂綌?shù)據(jù)寫入數(shù)組變量中。

要從一個文件中取出路徑信息及將該數(shù)據(jù)存為當(dāng)前激活的路徑數(shù)據(jù)，可調(diào)用PARESU命令，將其恢復(fù)到當(dāng)前激活路徑數(shù)據(jù)中?？梢允褂肞APUT命令將路徑數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組參數(shù)中，也可以從數(shù)組參數(shù)中恢復(fù)路徑數(shù)據(jù)并將其作為當(dāng)前激活路徑數(shù)據(jù)。

結(jié)論

使用ANSYS APDL命令中的PATH特性，可以輕松地定義路徑并將結(jié)果數(shù)據(jù)虛擬映射到路徑上執(zhí)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算和微積分運(yùn)算。同時，可以存檔路徑數(shù)據(jù)以備以后使用。這使得對模型中的關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的分析成為可能。