ANSYS 經(jīng)典APDL ,想說愛你并不容易

2016-08-22 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

近來有不少學(xué)習(xí)ANSYS的網(wǎng)友詢問我一些ANSYS的問題,大家都感覺ANSYS看上去似乎也不難,但總是找不到感覺,拿到一個(gè)實(shí)際問題以后,無法下手建模。這種感覺我十分理解,畢竟我也是經(jīng)歷了諸多波折,在沒有聽過一次ANSYS講座的前提下,完全自學(xué)成才的。呵呵,成才,好像我是什么人才似的。我并不以為自己是什么人才,這樣說的意思,只是說明我主要依靠自學(xué),也算過了這么多年,對(duì)于ANSYS才比新手多知道那么一丁點(diǎn)。

首先說明一下我的基礎(chǔ),這樣對(duì)大家會(huì)有所啟發(fā)。我本科讀的是機(jī)械,學(xué)過理論力學(xué),材料力學(xué),優(yōu)化設(shè)計(jì)這樣的課程。碩士讀的是結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè),學(xué)過彈性力學(xué),流體力學(xué),有限元方法,邊界元方法,機(jī)械振動(dòng),流固耦合振動(dòng)這樣一些相關(guān)課程。而博士讀的是機(jī)械設(shè)計(jì)及理論這個(gè)專業(yè),博士基本上沒有學(xué)什么課程,徹底的自學(xué),這就是我的一些基礎(chǔ)。

博士期間,我開始使用ANSYS做一個(gè)隔振器的分析。2003年,我們實(shí)驗(yàn)室接到一個(gè)項(xiàng)目,就是設(shè)計(jì)一個(gè)小型的硬盤隔振器,希望經(jīng)過它隔振后,從基礎(chǔ)傳向硬盤的隔振傳遞率在共振條件下也不要超過2.7.這是一個(gè)諧響應(yīng)分析問題,當(dāng)時(shí)我們用ANSYS經(jīng)典界面做這個(gè)分析。(那時(shí)我并不是第一次接觸ANSYS,實(shí)際上,在2000年左右,我就接觸過,因?yàn)槟菚r(shí)并沒有項(xiàng)目的需求,自己大概打開過軟件,瀏覽了一下界面,隨便按了幾個(gè)按鈕,也不知道要做什么,所以也只是看了看,興趣不大,然后丟在一邊。)在那個(gè)時(shí)候,ANSYS的教材很少,現(xiàn)有的教材大部分寫得比較晦澀難懂,我看來看去,覺得莫名其妙,索性看ANSYS自帶的英文幫助。一看幫助以后,就覺得幫助其實(shí)寫得非常好,自己需要的信息里面都有,從而不再對(duì)市面上的書籍感興趣。這種方式一直延續(xù)到今天。每個(gè)新版本的ANSYS出來以后,在打開界面以后,我都會(huì)看看有沒有新的模塊出現(xiàn),然后就去看它的英文幫助。如果覺得這個(gè)模塊對(duì)我的研究有幫助,就直接開始翻譯幫助,而不會(huì)費(fèi)心去市面上買書。

接著說前面的話題。當(dāng)時(shí)做隔振器分析,是我一哥們先用PRO/E設(shè)計(jì)出一個(gè)隔振器,然后用低級(jí)的IGES格式丟給我,我導(dǎo)入到ANSYS經(jīng)典界面中去做諧響應(yīng)分析。我當(dāng)時(shí)是一邊做諧響應(yīng)部分英文幫助的翻譯,一邊做仿真,考察該結(jié)構(gòu)的隔震傳遞率。如果計(jì)算結(jié)果不理想,就反饋給我哥們,讓他重新設(shè)計(jì)。如此經(jīng)過幾回合后,終于找到一款合適的結(jié)構(gòu),其隔振傳遞率滿足了我們的要求。于是我們立馬去加工,裝配,然后到722去做實(shí)驗(yàn)。

做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,我們的心都是懸著的。我們并不清楚實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否與我們仿真的近似。如果不行的話,我們得重新修改設(shè)計(jì),再來做實(shí)驗(yàn),那么周期就很長(zhǎng)了,而項(xiàng)目預(yù)定的結(jié)題時(shí)間已經(jīng)迫在眉睫。結(jié)果,經(jīng)過一次掃頻實(shí)驗(yàn),竟然結(jié)果與我們仿真的非常接近。這讓我們大喜過望!高興得直想罵娘。就是這一次,讓我對(duì)CAE產(chǎn)生了濃厚的興趣,也對(duì)ANSYS抱有了強(qiáng)烈的好感和信心。

實(shí)際上,經(jīng)典界面非常不好操作。

首先,它沒有單位,必須用戶自己來保持單位的一致性。在輸入數(shù)量時(shí),稍微不小心,哪個(gè)單位錯(cuò)了,就會(huì)出現(xiàn)令人驚訝的結(jié)果,比如變形達(dá)到幾米,應(yīng)力出現(xiàn)幾千GPA這樣荒唐的數(shù)值。記得當(dāng)時(shí)我經(jīng)常就在檢查單位問題,每個(gè)輸入量都檢查,看是否出現(xiàn)了不一致的地方。我是一個(gè)很粗心的人,即便是檢查,也可能漏掉了哪個(gè)部分,又得重新檢查一次,這讓我非常頭疼。所以,后來當(dāng)我接觸WORKBENCH,發(fā)現(xiàn)單位問題完全不用我們操心時(shí),真是覺得爽呆了。而現(xiàn)在,包括PATRAN,ABAQUS這樣的一流軟件也不管單位,仍舊要用戶自己去保證單位的一致性,這讓人對(duì)于這兩款軟件的好印象多多少少有些折扣。

其次,它沒有UNDO這個(gè)按鈕。所以如果哪一步弄錯(cuò)了,就很難回復(fù)。雖然它也提供了SESSION EDITOR這樣的工具來幫助用戶修改錯(cuò)誤,但是很難使用,有時(shí)候弄來弄去就糊涂了。這一點(diǎn)我當(dāng)時(shí)對(duì)它十分反感,一個(gè)軟件,居然不提供UNDO功能,這幾乎就是不允許用戶犯錯(cuò),這也太不人性化了。

最后,對(duì)于裝配體的支持太差太差。我們當(dāng)時(shí)隔振器是裝配體,各個(gè)零件如何連接,只能依靠GLUE。GLUE這種操作非常煩人,有時(shí)候以為粘上了,實(shí)際上并沒有。所以當(dāng)初,我就感覺,ANSYS做裝配體仿真是一件巨工程。這一點(diǎn)給我留下了深刻的印象。在博士畢業(yè)以后,我遇到很多的實(shí)際仿真問題都是裝配體的仿真,我當(dāng)時(shí)首先就排除了ANSYS,而想用其它的軟件來操作。

有人可能會(huì)問,那么你為什么不用WORKBENCH呢?

在那個(gè)時(shí)候,WORKBENCH是1.0吧?不好操作,我大致用過,感覺不到它有什么優(yōu)勢(shì),以為只是ANSYS公司弄的一個(gè)噱頭,搞什么集成仿真,其功能一定不如ISIGHT這樣的集成優(yōu)化軟件,所以我轉(zhuǎn)去用ISIGHT做多物理場(chǎng)的集成仿真,而否定了WOKRNBENCH。而只是到2007年,在華科做一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,看到有人用WORKBNCH做一個(gè)仿真,看上去似乎很有改觀,才重新來用WORKBENCH。

尤其是在ANSYS12推出以后,WORKBENCH界面變化很大,給人一種耳目一新的感覺。它對(duì)于單位的自動(dòng)設(shè)置,對(duì)于裝配體的強(qiáng)有力的支持,完全的WINDOWS風(fēng)格,讓我對(duì)它刮目相看。試著用它做了幾個(gè)例子,雖然開始感覺不大習(xí)慣,例如,不清楚單元類型到哪里設(shè)置,不明白截面屬性如何定義等,但是它其它方面的優(yōu)勢(shì)是巨大的。自從開始用WORKBENCH以后,我都懶得回頭去用經(jīng)典界面。除非遇到WORKBENCH不好操作的底層問題,才折回去用一用經(jīng)典界面。這樣的機(jī)會(huì)已經(jīng)并不是很多。當(dāng)我重回經(jīng)典界面時(shí),有一種回到久違的感覺,似乎一種泥土的氣息撲面而來。經(jīng)典界面,如此接近底層,功能也相當(dāng)強(qiáng)大,是WORKBENCH的根基。如果說WORKBENCH看上去花枝招展的話,也無非是盛開在風(fēng)中的滿樹櫻花,而經(jīng)典界面,則扎根于泥土,根深蒂固,所以WORKBENCH才能花團(tuán)錦簇。

ANSYS,學(xué)習(xí)它,有喜也有悲。總體上,學(xué)習(xí)經(jīng)典界面時(shí),煩惱的時(shí)候居多;而學(xué)習(xí)WORKBENCH后,則歡喜的時(shí)候更多一些。既然我已經(jīng)鎖定要做CAE分析,可能后半輩子都要和它打交道了。

本來,這篇文章是準(zhǔn)備給初學(xué)ANSYS的網(wǎng)友們一些建議的,結(jié)果象小沈陽一樣,穿錯(cuò)褲衩,跑偏了。呵呵,跑偏就跑偏,反正吹牛不上稅,也不是命題作文,想到哪里就寫到哪里。

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