基于APDL和UIDL的ANSYS二次开发技术及其应用_图文(精)

基于APDL 和U IDL 的ANS YS 二次开发技术及其应用 张建业1,杨甫勤2,钱继锋2 (1.天津工业大学机械电子学院,天津300160(2.军事交通学院装运机械系,天津300161 摘要:以渐开线圆柱齿轮为例,介绍了在有限元软件ANSYS 中,运用U IDL 进行图形界面设计和运用APDL 语言进行参数化实体建模的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,提高了ANSYS 软件的用户接受程度和分析效率。 关键词:ANSYS ;APDL ;U IDL ;二次开发 中图分类号:TH 132  　文献标识码:B   　文章编号:1672-1616(200623-0079-03  ANSYS 是我国工程界广泛使用的大型通用有限元分析软件之一,具有良好的开放性、可定制性,提供多种二次开发途径,用户可根据自身的需要在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ANSYS 版本上进行功能扩充和系统集成,生成具有行业分析特点和符合用户需要的用户版本的ANSYS 程序,从而实现设计和分析的易用性 、高效性。ANSYS 的二次开发功能包括4个组成部分:用户界面设计语言(U IDL 、参数化程序设计语言(APDL 、用户程序特性(U PFs 、ANSYS 数据接口,其中U IDL 和APDL 是目前常用的2种二次开发功能,U IDL 可完成主菜单系统及菜单项、对话框和拾取对话框、帮助系统的图形界面的设计,APDL 可编写参数化的用户程序。 1　用户界面设计语言(U IDL U IDL (User Interface Design Language 是ANSYS 为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS 的图形界面(GU I 中的 一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、组织设计ANSYS 图形界面的强有力工具。U IDL 控制文件由一个控制文件头和几个构造块组成,一个构造块对应着GU I 的一个元件,每个构造块是一系列的U IDL 命令,构造块分为菜单块和功能块两个类型,控制文件结构如图1所示[1]。 1.1　菜单设计 菜单是程序界面的重要组成部分,菜单设计是 图1　控制文件结构 通过菜单块完成的。 菜单块头使用以下命令: :N 　定义菜单块名称:T 　定义块类型:A 　定义菜单标题 菜单块数据控制节为被调用的功能块的名称。根据上述说明修改ANSYS 安装目录下U IM ENU.GRN 文件,运行ANSYS 程序可生成菜单(如图2所示。 图2　主菜单显示 1.2　对话框设计 对话框用于接收用户输入的不同类型数据,对 收稿日期:2006-11-15 作者简介:张建业(1978-,男,山西祁县人,天津工业大学讲师,主要研究方向为机械动力学。 9 7?现代设计技术?  张建业　杨甫勤　钱继锋　基于APDL 和U IDL 的ANSYS 二次开…… 话框设计是通过功能块完成的。 功能块头除了使用菜单块头中的命令外,还需要下面一个命令: :D 　定义对话框标题 功能块数据控制节支持许多数据控制命令,控制命令可以分为通用控制命令、命令控制组、域控制组等。本文使用域控制组中的数字控制命令和列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 控制命令等生成齿轮的几何参数对话框和网格划分对话框。 Typ real1    　定义实数输入域Typ Lis 定义单选下拉列表Typ Lis OptionB 定义单选按钮列表Typ Idx 定义带滚动条列表根据上述说明修改ANSYS 安装目录下U I 2FUNC2.GRN 文件,运行ANSYS 程序可生成几何 参数对话框如图3所示,网格划分对话框如图4所示。 图3　几何参数对话框 图4　网格划分对话框 2　参数化程序设计语言(APDL APDL 是一种为ANSYS 二次开发专门设计 开发的解释性文本语言,因为其有循环、分支、宏等结构,还可以使用参数、数组、标量等,用户可以利用APDL 将ANSYS 命令组织起来, 编写出参数化的用户程序,从而实现有限元分析的全过程,即建立参数化的实体模型、参数化的网格划分与控制、参数化的材料定义、参数化的载荷和边界条件定义、参数化的分析控制和求解以及参数化的后处 理[2]。 APDL 语言实现渐开线圆柱齿轮参数化建模 及齿根弯曲应力分析的流程如图5所示。 图5　APDL 程序流程图 建立参数化的实体模型是参数化有限元分析 的基础,下面以渐开线方程关键点坐标的计算为例介绍APDL 语言在建立参数化实体模型中的应 用。 根据图6所示,渐开线的直角坐标系方程为: r K =r b /cos αK θK =i nv αK =tan αK -αK 图6　渐开线生成图 其中:αb 为基圆半径;αK 为K 点压力角。 APDL 程序主要内容如下: alfa1=acos (db/da 3180/pi !齿顶圆压力角(角度表示 alfa2=acos (db/df 3180/pi !齿根圆压力角(角度表示 dfr =0.383m !齿根圆角半径 3dim ,alfa ,array ,10!定义数组 082006年12月　中国制造业信息化　第35卷　第23期 3dim ,rk ,array ,103dim ,theta ,array ,103do ,i ,1,10 alfa (i =(alfa2+((alfa1-alfa2/93(i -13pi/180! 3enddo 3do ,i ,1,10 rk (i =(db/2/cos (alfa (i theta (i =tan (alfa (i -alfa (i 3enddo csys ,1!定义坐标系为圆柱坐标 3do ,i ,1,10 k ,i ,rk (i ,theta (i 3180/pi !生成关键点3enddo 3　结　论 本文使用ANSYS 软件提供的U IDL 和APDL 两种二次开发功能,设计出渐开线圆柱齿轮有限元分析的全中文菜单和对话框,建立了参数化的实体模型,说明了使用U IDL 和APDL 对ANSYS 进行二次开发的基本过程和方法。ANSYS 软件的二次开发不仅可以使复杂的有限元前后处理变得简单易用,并且为优化设计提供了条件,可以大大提高用户接受程度和分析效率,具有较大的应用价值。参考文献: [1]　段志东,张克华.ANSYS 图形用户界面二次开发[J ].兰州 铁道学院学报,2002,21(1:44-46. [2]　博弈创作室.APDL 参数化有限元分析技术及其应用实例 [M ].北京:中国水利水电出版社,2004:8-77. R edevelopment and Application of ANSYS B ased on APDL and UIDL ZHAN G Jian -ye 1,YAN G Fu -qin 2,Q IAN Ji -feng 2(1.Tianjin Polytechnic University ,Tianjin ,300160,China (2.Academy of Military Transportation ,Tianjin ,300161,China Abstract :Taking the involute cylindrical gear as sample ,it introduces the methods of the menu and the dialog designing with User Interface Design Language (U IDL and the parameter entity modeling in Application De 2sign Language (APDL of ANSYS.These can improve the analysis acceptability and efficiency of ANSYS system. K ey w ords :ANSYS ;APDL ;U IDL ;Redevelopment (上接第78页 [9]　Huong Quynh Dinh ,Greg Turk ,Greg Slabaugh.Reconstruct 2 ing surfaces by volumetric regularization using radial basis func 2tions[J ].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence ,2002,24(10:358-371. [10]Jin Xiaogang ,Sun Hanqiu ,Peng Qunsheng.Subdivision inter 2 polating implicit surfaces[J ].Computers &Graphics ,2003,27 (5:763-772. [11]Bloomenthal J ,Bajaj C ,Blinn J ,et al.Introduction to Implicit Surfaces[M ].San Francisco :Morgan K aufmann Publishers ,1997:37-47. [12]J ules Bloomenthal.Polygonization of implicit surfaces[J ].Com 2 puter Aided G eometric Design ,1988,5(4:341-355. The H ole R epairing in T riangular Meshes B ased on V ariational Implicit Surfaces WAN G Qian ,CHEN G Xiao -Sheng ,DA I Ning ,YUAN Tian -Ran ,L IU Da -Feng (Nanjing University of Aeronautics &Astronautics ,Jiangsu Nanjing ,210016,China Abstract :In this paper ,a hole repairing algorithm based on variational interpolating implicit surfaces is pro 2posed.The main process includes to construct a variational implicit surface by interpolating mesh boundary and polygonize ,to cut out unwanted portions of implicit mesh with the help of boundary points ,to merge the cutting mesh and original mesh for finishing hole repairing.Since the peripheral character of hole is taking in 2to account during the hole repairing ,the consistency between the hole and the original surface can be guaran 2teed and good results can be obtained. K ey w ords :Hole Repairing ;Variational Implicit Surface ;Triangular Mesh ;Reverse Engineering 1 8?现代设计技术?  张建业　杨甫勤　钱继锋　基于APDL 和U IDL 的ANSYS 二次开……