ANSYS 经典APDL ,想说爱你并不容易

2016-08-22 by:CAE仿真在线来源:互联网

近来有不少学习ANSYS的网友询问我一些ANSYS的问题,大家都感觉ANSYS看上去似乎也不难,但总是找不到感觉,拿到一个实际问题以后,无法下手建模。这种感觉我十分理解,毕竟我也是经历了诸多波折,在没有听过一次ANSYS讲座的前提下,完全自学成才的。呵呵,成才,好像我是什么人才似的。我并不以为自己是什么人才,这样说的意思,只是说明我主要依靠自学,也算过了这么多年,对于ANSYS才比新手多知道那么一丁点。

首先说明一下我的基础,这样对大家会有所启发。我本科读的是机械,学过理论力学,材料力学,优化设计这样的课程。硕士读的是结构力学专业,学过弹性力学,流体力学,有限元方法,边界元方法,机械振动,流固耦合振动这样一些相关课程。而博士读的是机械设计及理论这个专业,博士基本上没有学什么课程,彻底的自学,这就是我的一些基础。

博士期间,我开始使用ANSYS做一个隔振器的分析。2003年,我们实验室接到一个项目,就是设计一个小型的硬盘隔振器,希望经过它隔振后,从基础传向硬盘的隔振传递率在共振条件下也不要超过2.7.这是一个谐响应分析问题,当时我们用ANSYS经典界面做这个分析。(那时我并不是第一次接触ANSYS,实际上,在2000年左右,我就接触过,因为那时并没有项目的需求,自己大概打开过软件,浏览了一下界面,随便按了几个按钮,也不知道要做什么,所以也只是看了看,兴趣不大,然后丢在一边。)在那个时候,ANSYS的教材很少,现有的教材大部分写得比较晦涩难懂,我看来看去,觉得莫名其妙,索性看ANSYS自带的英文帮助。一看帮助以后,就觉得帮助其实写得非常好,自己需要的信息里面都有,从而不再对市面上的书籍感兴趣。这种方式一直延续到今天。每个新版本的ANSYS出来以后,在打开界面以后,我都会看看有没有新的模块出现,然后就去看它的英文帮助。如果觉得这个模块对我的研究有帮助,就直接开始翻译帮助,而不会费心去市面上买书。

接着说前面的话题。当时做隔振器分析,是我一哥们先用PRO/E设计出一个隔振器,然后用低级的IGES格式丢给我,我导入到ANSYS经典界面中去做谐响应分析。我当时是一边做谐响应部分英文帮助的翻译,一边做仿真,考察该结构的隔震传递率。如果计算结果不理想,就反馈给我哥们,让他重新设计。如此经过几回合后,终于找到一款合适的结构,其隔振传递率满足了我们的要求。于是我们立马去加工,装配,然后到722去做实验。

做实验的时候,我们的心都是悬着的。我们并不清楚实验的结果是否与我们仿真的近似。如果不行的话,我们得重新修改设计,再来做实验,那么周期就很长了,而项目预定的结题时间已经迫在眉睫。结果,经过一次扫频实验,竟然结果与我们仿真的非常接近。这让我们大喜过望!高兴得直想骂娘。就是这一次,让我对CAE产生了浓厚的兴趣,也对ANSYS抱有了强烈的好感和信心。

实际上,经典界面非常不好操作。

首先,它没有单位,必须用户自己来保持单位的一致性。在输入数量时,稍微不小心,哪个单位错了,就会出现令人惊讶的结果,比如变形达到几米,应力出现几千GPA这样荒唐的数值。记得当时我经常就在检查单位问题,每个输入量都检查,看是否出现了不一致的地方。我是一个很粗心的人,即便是检查,也可能漏掉了哪个部分,又得重新检查一次,这让我非常头疼。所以,后来当我接触WORKBENCH,发现单位问题完全不用我们操心时,真是觉得爽呆了。而现在,包括PATRAN,ABAQUS这样的一流软件也不管单位,仍旧要用户自己去保证单位的一致性,这让人对于这两款软件的好印象多多少少有些折扣。

其次,它没有UNDO这个按钮。所以如果哪一步弄错了,就很难回复。虽然它也提供了SESSION EDITOR这样的工具来帮助用户修改错误,但是很难使用,有时候弄来弄去就糊涂了。这一点我当时对它十分反感,一个软件,居然不提供UNDO功能,这几乎就是不允许用户犯错,这也太不人性化了。

最后,对于装配体的支持太差太差。我们当时隔振器是装配体,各个零件如何连接,只能依靠GLUE。GLUE这种操作非常烦人,有时候以为粘上了,实际上并没有。所以当初,我就感觉,ANSYS做装配体仿真是一件巨工程。这一点给我留下了深刻的印象。在博士毕业以后,我遇到很多的实际仿真问题都是装配体的仿真,我当时首先就排除了ANSYS,而想用其它的软件来操作。

有人可能会问,那么你为什么不用WORKBENCH呢?

在那个时候,WORKBENCH是1.0吧?不好操作,我大致用过,感觉不到它有什么优势,以为只是ANSYS公司弄的一个噱头,搞什么集成仿真,其功能一定不如ISIGHT这样的集成优化软件,所以我转去用ISIGHT做多物理场的集成仿真,而否定了WOKRNBENCH。而只是到2007年,在华科做一个项目的时候,看到有人用WORKBNCH做一个仿真,看上去似乎很有改观,才重新来用WORKBENCH。

尤其是在ANSYS12推出以后,WORKBENCH界面变化很大,给人一种耳目一新的感觉。它对于单位的自动设置,对于装配体的强有力的支持,完全的WINDOWS风格,让我对它刮目相看。试着用它做了几个例子,虽然开始感觉不大习惯,例如,不清楚单元类型到哪里设置,不明白截面属性如何定义等,但是它其它方面的优势是巨大的。自从开始用WORKBENCH以后,我都懒得回头去用经典界面。除非遇到WORKBENCH不好操作的底层问题,才折回去用一用经典界面。这样的机会已经并不是很多。当我重回经典界面时,有一种回到久违的感觉,似乎一种泥土的气息扑面而来。经典界面,如此接近底层,功能也相当强大,是WORKBENCH的根基。如果说WORKBENCH看上去花枝招展的话,也无非是盛开在风中的满树樱花,而经典界面,则扎根于泥土,根深蒂固,所以WORKBENCH才能花团锦簇。

ANSYS,学习它,有喜也有悲。总体上,学习经典界面时,烦恼的时候居多;而学习WORKBENCH后,则欢喜的时候更多一些。既然我已经锁定要做CAE分析,可能后半辈子都要和它打交道了。

本来,这篇文章是准备给初学ANSYS的网友们一些建议的,结果象小沈阳一样,穿错裤衩,跑偏了。呵呵,跑偏就跑偏,反正吹牛不上税,也不是命题作文,想到哪里就写到哪里。

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