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引言 在建模时，我们往往会遇到这样一类问题：在某一材料内部随机位置生成加强骨料，或者是材料内部的随机缺陷孔隙等等。这类问题往往可以简单归纳成随机生成，网络上有一些二次开发的插件用于“一键”解决该问题，但不出意外的需要为此高额付费，其实仔细想想，这个问题并没有这么难解决，背后的逻辑和道理都是通用的。那么随机生成如何在ANSYS中利用APDL命令操作实现呢？接下来我们通过一个简单的平面案例来解析。 问题描述 在一个长0.05m、宽0.03m的矩形平面内随机生成半径为0.001m的圆形，要求圆形部分的面积占比接近但不超过矩形面积的10%，且每个圆形之间互不重叠。 解答 问题分析 我们可以将该问题拆解为三个关键部分来逐一解决，首先是如何做到“随机”，其次如何保证圆形面积占比不超10%；最后如何确保圆形之间互不重合。 ANSYS内部自带随机数生成功能，比如使用RAND(A,B)即可产生以A、B为下限和上限满足均匀分布的随机数，类似的还有高斯分布(GDIS)、三角分布(TRIA)、贝塔分布（BETA）和伽马分布（GRMM）等等。明白了这个，那么便可以使用RAND命令随机生成圆心坐标了，需要注意 ...

在ANSYS中进行非线性分析，经典视窗中会自动出现一个迭代计算曲线，通过分析曲线的走势和大小，我们可以对当前非线性分析的求解阶段、收敛情况给出评价，从而给模型或者非线性求解的设置提供参考。那么如何ABAQUS/Standard分析作业的运行状态呢？ 监控分析作业|Job Monitor 收敛迭代 在Job Manager中单击Monitor，就可以查看分析作业的运行状态，一个典型分析作业的Job Monitor如图所示。 其中，各列数据含义如下： Step：分析步的编号，对应建模过程中的Step模块的设置； Increment：增量步编号，可选程序自动控制或固定增量步； Att：即Attempt，迭代过程中的尝试次数，每发生一次折减，Att就增加一次； Severe Discon Iter：即Severe Discontinuity Iteration，严重不连续迭代次数，简称SDI； Equil Iter：即Equilibrium Iteration，平衡迭代次数，简称EI； Total Iter：总的迭代次数，等于SDI+EI； Total Time/ ...

基本知识 Combin39非线性弹簧单元 Combin39是一种非线性弹簧单元，可以定义非线性的广义力-变形曲线（F-D曲线），通过不同的关键项组合可以实现不同的单元行为，比如定义只受拉弹簧等等。 Combin40组合弹簧单元 Combin40由弹簧K2、弹簧滑块K1和阻尼器FSLIDE并联，再用串联的方式与间隙GAP组合，每个节点只有一个自由度，上述弹簧功能可以自由组合，比如，GAP或FSLIDE为0时单元无相应的间隙和滑动功能。 从上述介绍中可以看出Combin39弹簧单元能定义非线性的弹簧刚度，但不具备Combin40弹簧的间隙、质量、滑块等功能，而Combin40单元又只能定义线性的弹簧刚度。那么，如何实现非线性弹簧的间隙功能呢？下面通过一个案例来讲解。 案例分析 如图所示一圆杆长L=2m，面积A=0.01m2，,弹性模量为200MPa。上端固定，下端与一弹簧之间有间隙△=0.2m，弹簧下端固定，弹簧刚度K=1MN/m，圆杆中间作用一向下的荷载P=500kN。分析圆杆变形及与弹簧接触后的受力情况。 此问题可使用Combin40单元的间隙功能来模拟，但在定义间隙时要 ...

ABAQUS在建模过程中会生成.cae后缀名的模型数据库文件，用于记录模型信息和分析任务等。理论情况下，高版本的ABAQUS是可以打开低版本ABAQUS保存的cae文件，并自动进行模型版本转换。但笔者在实际操作过程中，会出现打不开客户微信发来的低版本cae文件的情况，出现如下报错，网络上也找不到相关的解决办法。后来偶然在一本书中寻得，原来只是一个地方出现了疏漏，与诸位分享。 电脑端微信对聊天记录中的文件会自动下载，可能是出于安全的考虑，3.9版本后的微信都将默认保存的文件设置了”只读“的属性，这也就导致了高版本的ABAQUS转换cae文件时报错的问题。 解决办法也非常简单只需要在对应的.cae文件：右键>属性>常规属性里取消勾选”只读“即可，随后重新在高版本的ABAQUS CAE中打开。

案例描述 如图所示有一长30m的简支钢梁，截面尺寸为0.4m×0.4m的正方形，简支梁跨中承受100kN的荷载，试分别采用梁单元和实体单元对该模型进行建模计算，输出跨中挠度和弯矩图、剪力图等计算结果。 采用Solid185单元建模分析 单元介绍 Solid185为3D 8节点实体单元，每个节点有3个自由度，即UX、UY和UZ，是ANSYS中常用的一个实体单元，其几何模型如下图所示。 分析命令流 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768finish/clear/CONFIG,NRES,999999 !!!配置参数命令 /NERR,9999999,99999999 !!!关闭警告信息/PREP7 !!!进入前处理器!-------------------------定义单元类型ET,1,solid185!---------------------- ...

前言 从ANSYS 7.0开始，ANSYS公司就推出了ANSYS经典和ANSYS Workbench两大版本，后来陆陆续续通过版本迭代加入了很多新的功能。笔者学习ANSYS Mechanical APDL已经有相当长的一段时间了，初次接触ANSYS，对与这两大分析软件，选择ANSYS经典入手的一个很重要的原因是：它可以使用APDL命令流进行建模和求解。对于一个科研工作者来说，模型的频繁调试和参数的修改是不可避免地，APDL便能很好地解决这一痛点。甚至当你熟悉掌握了APDL命令流语言，不用打开ANSYS界面，也同样可以完成求解之前的所有操作。我相信这也是绝大部分ANSYS经典使用者选择它的原因。 为了对ANSYS有限元分析软件更全面了解，以及跟上ANSYS未来的分析趋势。笔者最近也是在学习和掌握Workbench的操作和使用方法，在有了ANSYS Mechanical APDL的基础后掌握起来不是很困难，学习过程中也能深切体会到两者之间不一样的地方，与诸位分享。 分析流程 ANSYS Mechanical APDL 习惯了使用APDL进行分析，每次在编写命令流时都有个固定的框架，先定义一 ...

使用ANSYS APDL 进行分析，很多人第一步就错了！ ANSYS软件的安装教程网络上有很多资源可以参考，安装过程非常繁琐耗时，并且安装完成后并不会在桌面上生成我们常用到的软件的快捷方式，这时候就需要我们手动查找并添加，很多人就是从这一步开始错了。 以19.0版本的ANSYS为例，在开始菜单中找到ANSYS 19.0文件夹下拉打开，可以找到两个软件：Mechanical APDL 19.0和Mechanical APDL Product Launcher 19.0，往往很多人就选择了第一个打开，但其实这样是非常不合适的，接下来介绍这两者的区别。 Mechanical APDL Product Launcher 19.0 打开Mechanical APDL Product Launcher 19.0，界面如下： 最上方可以选择我们的仿真环境和许可证，最重要的部分是中间的Working Directory(工作目录)和Job Name(项目名称)的设置。工作目录负责存放ANSYS在运行过程产生的所有文件，同时ANSYS也可以调用工作目录中的文件。需要注意的是默认情况下ANSYS会把工 ...

ANSYS的结果后处理一直是很多人学起来很头疼的部分，因为这部分涉及到的内容很多，许多书本、教学视频都没能写得全面且系统。我在学习过程中也感觉到很困难，所以我从很多个ANSYS计算案例中积累了大量的命令流处理方法，包括但不限于后处理部分，在此陈列，以防遗忘。 一些基础知识 ANSYS有限元分析完成后，会在工作目录生成一个结果文件，对不同的分析结果文件的后缀名不同，例如：结构分析求解的结果文件名为Jobname.rst，磁场分析为Jobname.rmg，热分析为Jobname.rth，流体分析为Jobname.rfl。后处理器就是用来分析处理结果文件的工具。 根据有限元理论，ANSYS的计算结果分为基础解和派生解。基础解是每个节点的自由度解，如结构求解中的位移解；派生解是由基础解计算出来的，比如结构求解中单元的应力应变等。 后处理命令流 获取节点最大应力、应变 12345678910111213141516171819202122/POST1 !通用后处理/GRAPHICS,FULL !关闭PowerGraphics选项,默认为激活状态云图显示的是平均值偏大ALLSELESEL,S,MA ...

有限元软件中应力计算结果与材料力学中应力的对应关系 ！！！如遇公式显示异常，请在电脑端查看！！！ 在不同的有限元分析软件中，应力计算结果的标识符号也不相同，很多初学者往往在完成有限元分析计算后，不知道查看哪一个应力计算结果，同时对有限元计算的应力结果与材料力学中常见的应力的对应关系也不清楚。下面分别以常用有限元软件ANSYS和ABAQUS为例，讲解其应力对应关系。 材料力学中常见应力的关系 假设在三维空间中，物质内部点P的邻域内作一小六面体元，其应力状态如图所示， 每个微元面上对应三个方向的应力分量，两个对面上的应力结果是等值反号的关系，所以独立的应力分量结果有6个，分别为σx、σy、σz、τxy、τyz、τxz\sigma_x、 \sigma_y、 \sigma_z、 \tau_{xy}、 \tau_{yz}、 \tau_{xz}σx​、σy​、σz​、τxy​、τyz​、τxz​。根据弹性理论，任意点处的一个无限小体积可以自由旋转到仅有正应力而剪切应力为零的状态，这三个正应力就称为主应力。 列出微元体的特征方程σ3−I1σ2+I2σ−I3=0\sigma^{3}-I_{1} \s ...