Возможности ANSYS, страница 24

Например, для того чтобы получитьрасстояние между двумя точками модели позначениям двух других размеров, можноприбегнуть к вычислению функции SRSS . Еслиэти два размера определены как параметры X и Y,то пользователь может ввести командуLENGTH=SQRT(X**2+Y**2). Теперь вместопараметра LENGTH программа будет подставлятьегозначение.Разрешеноиспользоватьарифметические операции, операции сравнения,выделение ближайшего целого и стандартныетригонометрические,экспоненциальныеигиперболические функции, принятые в языкеFORTRAN.Параметры могут принимать значения,указанные пользователем или вычисленныепрограммой ANSYS. С помощью единственнойкоманды можно затребовать сведения из базыданных модели, например, минимальные имаксимальныеномераузлов,координатыключевых точек или вычисленные значениянапряжений и температур.

Фактически в качествепараметра можно рассматривать любые величиныиз базы данных. Эта возможность особенно важнадля осуществления процесса оптимизации,описываемого в разделе “Оптимизация проектныхразработок”.Проблема обращения к данным программыANSYSупрощается за счет наличияальтернативных функций программы, которыевозвращают значения при вызове функции безнеобходимостииспользоватьпараметры.Например, функция NX(n) возвращает значениекоординаты X узла n. Эти функции обычноиспользуются как аргументы параметроввыражений, но их можно использовать всюду, гдетребуется получить численные значения.Представительство CAD-FEM GmbH в СНГТел.

(7-095) 913-23-00, 468-81-75Рис. 42Язык APDL позволяет использовать параметрыдля определения геометрии и/или другиххарактеристик модели, если требуется вноситьизменения в проект. В этом примере модельшкива задается параметрически: параметрыиспользуются для идентификации толщиныобода (THKRIM) и толщины спицы (THKSPK).Массив параметровЭтот тип данных, который используется винженерном анализе и обычно являетсярезультатом такого анализа, лучше всеговоспринимается в табличной форме. Наличие впрограмме ANSYS возможности использоватьпараметры-массивы облегчает обработку такоготипа данных.Параметр-массивпредставляетсобойсовокупностивеличин,которыеможнопредставить в матричной форме. Матрицы могутбытьодномерными(столбецданных),двумерными(строкиистолбцы)илитрехмерными (строки, столбцы и плоскости).Элементы массивов принимают значения,указанные пользователем или вычисленныепрограммой ANSYS.

Значения переменных,определенных пользователем, могут вводитьсянепосредственно во время сеанса работыпрограммы или считываться из существующегофайла данных.Существуюттритипапараметровмассивов. Первый тип представляет собойдискретный набор чисел, имеющий табличнуюформу. Второй тип, так называемый табличныйпараметр-массив, также состоит из чисел в форметаблицы. Однако этот тип переменных допускаетлинейнуюинтерполяциювеличин,расположенных в указанных пользователемграфах таблицы.

Кроме того, этот тип допускаетнецелые значения индексов строк и столбцов. Этоделает табличный массив параметров мощнымсредством как для ввода данных, так и дляобработки результатов. Третий тип представляетсобой символьный параметр-массив и состоит изстрок текста.Офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ruВозможности программыПараметр-массивиспользуетсядляупрощения ввода данных. Например, зависимостьвынуждающей силы от времени может бытьвведена в виде табличного параметра-массива сминимальным числом точек ввода, а программаANSYS сможет вычислять значения силы в темоменты времени, которых нет в заданноммассиве.Другиеприложениямассивапеременных для ввода данных касаются спектровотклика, кривых “напряжение-деформация” изависимости свойств материала от температуры,но не ограничиваются этими примерами.Ещеоднимпризнаком,присущимпараметрам-массивам, является возможностьвыполнять операции с векторами и матрицами.Векторные операции (применимы к столбцамвекторов) включают сложение, вычитание,скалярное и векторное произведения и др.

Такжедопускаютсятакиетипичныематричныеоперации,какматричноеумножение,транспонирование и решение совместныхуравнений.В любой момент работы программыпараметры-массивы (также, как и другиепараметры) могут быть записаны в указанныйпользователем файл в формате FORTRAN длявещественных чисел. Это можно использоватьдля передачи данных в другие программы илиотчетные документы.Ветвление и циклыИнтеллектуальный анализ нуждается всоответствующейлогическойоснове,обеспечивающей принятие решения.

В программеANSYS эта основа строится с помощью процедурветвления процесса и цикла. Оператор циклаосвобождает пользователя от утомительногоповторениякоманд,аветвлениедаетвозможностьосуществлятьвсеобъемлющийконтроль и управление программой привыполнении анализа.Многократная повторяемость действийдостигается использованием обычного оператораDO-цикла, который предписывает программеповторять некоторый набор команд.

Числоповторений контролируется счетчиком цикла илиусловиями выхода из цикла. Эти условияпозволяют пропускать часть цикла или выполнятьего полностью в зависимости от выполнениязаданного условия.Ветвление процесса, т.е. выполнениепрограммой команд не в том порядке, как онинаписаны,обеспечиваетсяиспользованиемтрадиционных операторов GO и IF языкаFORTRAN. Оператор перехода GO предписываетпрограмме выполнять строку с меткой, указаннойпользователем. Условный оператор IF содержитусловие, которое предписывает переход к другойстроке программы только в том случае, еслизаданное условие выполняется.

Возможно такжеиспользованиеоператораIF-THEN-ELSE,который осуществляет переход к выполнению техили иных действий в зависимости от значениятекущего условия. Условные операторы могутприменятьсявместеспараметрами,Представительство CAD-FEM GmbH в СНГТел. (7-095) 913-23-00, 468-81-75определеннымипользователемиливычисленными в программе ANSYS.Операторыветвленияпредписываютпрограмме “принимать решение” на основеоценки состояния тех или иных объектов моделиили параметров анализа.

Это дает возможностьпользователювыполнятьпараметрическиерасчеты, при которых значения определенныхвходных величин меняются в зависимости отполученных результатов. Например, с помощьюусловных операторов пользователь можеторганизовать выдачу графиков напряжений собластямиравныхзначенийнастадиипостпроцессорной обработки в том случае, еслиуровень напряжений не превышает некоторогоопределенного значения, и выдачу их в табличнойформе в противном случае. Еще один примериспользование команд ветвления как средстваинтеллектуальногоанализаиллюстрируетсярисунком 43.АнализПриемлема ливеличина “упругойотдачи” ?Н етУвеличение толщинылистаДаДопустимо лизначение миним.толщины ?Н етДаПечать напряжений,суммарных деформаций,упругих и пластическихдеформаций и перемещенийРис.

43Процесс проектирования металлической детали,изготавливаемойштамповкой,требуетпринятия решений, которые основаны навычислении значений ряда параметров. Понастоящему“интеллектуальный”анализпроцесса штамповки возможен с помощьюсредств языка APDLФункции повторения и аббревиатурыкомандФункции повторения упрощают вводкоманд за счет исключения необходимостидублирования командных строк.

Когда командаповторения*REPEATпоявляетсявпоследовательности операторов, это вызываетповторение предписанное число раз оператора,непосредственно предшествующего командеповторения.Командаповторенияможетисполняться заранее заданное число раз или взависимости от аргумента команды, значениекоторого может возрастать при каждомОфис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ru58Перевод и редактирование Б.Г. Рубцова, оформление Л.П.

Остапенкоисполнении.Такиекомандыширокоиспользуются для упрощения процесса созданиярасчетной модели при генерации узлов, ключевыхточек, отрезков, граничных условий и другихобъектов модели.С помощью аббревиатур используемыхкоманд, которые размещены на линейкеинструментов,вводкомандупрощается.Аббревиатуры, однажды определенные, можноиспользовать в любом месте последовательностикоманд ввода.МакрокомандыМакрокоманда (или иначе, макрос)представляетсобойопределеннуюпоследовательность команд программы ANSYS,которая записана в файл и может быть выполненав любой подходящий момент. Макрокомандасоздается с помощью редактора операционнойсистемы или в рамках программы ANSYS. Такиекоманды могут состоять из любых допустимыхконструкций языка APDL, таких как параметры,функции повторения, операторы ветвления и т.п.Чтобы создать макрокоманду в программеANSYS,следуетпредписатьпрограммекопироватьпоследовательностькомандвуказанный файл.

Такой файл автоматическисохраняется в директории пользователя. Впоследующемможноиспользоватьэтупоследовательность действий при работе спрограммой.Макрокоманды можно повторить любоечисло раз при анализе, при этом допускаетсяуровень вложений до десяти команд. Количествоиспользуемых при анализе макрокоманд неограничено. Из макросов, которые используютсячасто, можно создать библиотеку макрос-файлови применять при работе с программой ANSYS.Одним из наиболее очевидных приложениймакрокомандявляетсяупрощениевводаповторяющихся исходных данных.

Например, дляпостроения сетки вокруг нескольких отверстий наповерхности модели требуется одна и та жепоследовательность команд. В типичном случаенабор необходимых команд повторяется длякаждого отверстия. Вместо этого пользовательможет создать макрос, который содержит всенужные для построения сетки команды. Теперь,приступая к построению сетки, достаточнозапуститьмакрос-файл.Многиедругиеприложения такого рода могут использоватьмакросы для исключения повторяющихсяпроцедур. В макрокоманды пользователь можетввестикомандыпрограммыANSYS,используемые для обращения к результатаманализа, например, N, P.Прииспользованиимакросовальтернативнымспособомопределенияпараметров является команда *ASK. С помощьюэтой команды запрашивается значение параметрапосредством ввода сообщения пользователя.Командаособеннополезнаприавтоматизированиипроцессаанализаконструкции, основные характеристики которойПредставительство CAD-FEM GmbH в СНГТел.

(7-095) 913-23-00, 468-81-75(такие как размеры, свойства материалов и др.)могут меняться от одной разработки к другой.Командой,обычноиспользуемой вмакросах (а также в любом файле, который можетчитаться в программе ANSYS), является команда*MSG.Этакомандадаетвозможностьпользователю записывать параметры и/илисообщения пользователя в форматированныйвыходной файл. Сообщением может бытьобычное примечание, предупреждение, ошибкаили даже фатальная ошибка (в последних двухслучаяхприостанавливаетсявыполнениепрограммы).

Выходной файл используется длясоздания отчетных документов или дляполучения выходных данных в таком формате,которыйможетвосприниматьсядругимипрограммами.При более мощном и усложненномварианте применения макрокоманд используетсяспособность программы передавать аргументы вмакросы. Это позволяет создавать подпрограммыввода данных при проведении анализа.Макрокоманды следует рассматривать каккоманды программы, которые определяютсяпользователем.