模型簡化及網格劃分

模型簡化及網格劃分
使在建立仿真模型時，經驗是非常有助于用戶決定哪些部件應該考慮因而必須建立在模型中，哪些部件不應該考慮因而不需建立到模型中，這就是所謂的模型簡化。此外，網格劃分也是影響分析精度的另外一個因素。本文將集中討論如何簡化模型以獲得有效的仿真模型以及網格劃分需要注意的一些問題。

理想情況下，用戶都希望建立盡可能詳細的仿真模型，而讓仿真軟件自己來決定哪些是主要的物理現象。然而，由于有限的計算機資源或算法限制，用戶應該簡化電磁仿真的模型。

模型簡化
模型簡化主要取決于結果參數及結構的電尺寸。例如，如果用戶希望分析安裝在某電大尺寸載體上的天線的遠場方向圖，那么模型上距離源區超過一個波長的一些小特征和孔徑（最大尺度小于 /50）就可以不考慮。另一方面，如果用戶希望分析從源到用帶有小孔的屏蔽面屏蔽的導線之間的耦合，那么必須對小孔、靠近源的屏蔽面以及導線進行精確建模。另外一個常用的簡化是用無限薄的面來模擬有限厚度的導體面。一般而言，厚度小于/100的金屬面都可以近似為無限薄的金屬面。有限導電性和有限厚度的影響可以在SK卡中設置。對于比較厚的導體面，如果這種影響是次要的，那么用戶仍然可以采取這種近似。例如，當建立大反射面天線的饋源喇叭模型時，喇叭壁的有限厚度對于反射面天線主波束的影響就是次要的。然而，如果喇叭天線用于校準標準時，那么喇叭壁的有限厚度就不能忽略。

網格劃分
一般而言，網格劃分的密度設置為最短波長的十分之一。然而，在電流或電荷梯度變化劇烈的區域，如源所在區域、曲面上的縫隙和曲面的棱邊等，必須劃分得更密。一個實用的指導原則是網格大小應該與結構間的間隔距離（d）相比擬（<=2d）。同樣地，如果需要計算近場分布，那么網格大小應該同場點到源點間距離（d）相比擬。

總之，用戶建立的幾何模型應該抓住主要的物理現象，而網格劃分則需要權衡輸出結果相對于網格大小的收斂性。

二次開發調試技術

二次開發調試技術（摘自ANSYS用戶專區）- -

在調試用戶子程序過程中，可以利用非《ANSYS命令參考手冊》某些命令和其它特性幫助用戶提供許多有用的信息。但是，它們僅僅適合于極小問題并只包含較少迭代求解情況；否則，它們將會輸出大量的數據。 下面將詳細介紹/TRACK 和 /DEBUG兩個命令；另外有兩個ANSYS文檔沒有包含的命令：OUTEQ 與 /NERR。
? 命令OUTEQ,on 能夠用于控制所有平衡迭代計算的輸出結果。
? 命令/NERR,,,-1 使系統一直報錯，并保持程序繼續運行。這時，正常的中斷方式有：1) 系統中斷； 2) 錯誤結果。

1、跟蹤程序運算邏輯順序
/TRACK命令：當程序按邏輯順序進入和離開某些更高級別的子程序時發送一條信息。子程序的TrackBegin（開始）和TrackEnd（結束）(參看UPFs第六章)一起構成/TRACK命令的程序跟蹤。 然后，按下列格式執行命令：
/TRACK,MonLevel,PrintLevel,SumLevel
其中：MonLevel是時間監視級別；
PrintLevel是進入/退出輸出狀態開關；
SumLevel是輸出累積時間狀態開關。
這三個參數可以是0到9之間的任何值(缺省為0)。用戶可以使用/TRACK命令查找出程序中斷發生的代碼位置。例如，將所有子程序標識為八個級別，以便確定程序進入與退出它們的時間, 此時用戶應當執行的命令為：
/TRACK,,8

2、調試單元與求解
/DEBUG命令能夠在輸出的許多位置點進行調試。/DEBUG命令具有下列三種調試格式：
? 求解（solution）調試格式
? 單元（element）調試格式
? 一般調試格式
（1）求解（solution）調試格式
執行命令：
/DEBUG,-1,F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8,F9
參數說明：
F1—1 (輸出基本求解結果控制調試結果)
F2—1 (輸出使用Newmark常數的瞬態計算調試結果)
2 (輸出使用速度與加速度的瞬態計算調試結果)
F3—1 (輸出單元矩陣調試結果，包括矩陣與載荷矢量)
2 (輸出單元矩陣調試結果，只包括載荷矢量)
3 (輸出單元矩陣調試結果，包括矩陣對角元素和載荷矢量)
F4—1 (輸出自動時間步長(auto time stepping)調試結果)
F5—1 (輸出多物理場調試結果)
F6—1 (輸出弧長(arc-length)調試結果)
F7—1 (輸出基本Newton-Raphson調試結果)
2 (輸出Newton-Raphson調試結果，包括非平衡力或增量位移或每個DOF)
3 (輸出Newton-Raphson調試結果，包括施加載荷與每個DOF 上的n-r恢復力)
F8—1,2 (輸出位移矢量以及位移指針調試結果)
2 (輸出位移矢量以及增量位移調試結果)
3 (輸出位移矢量以及接觸數據庫調試結果)
F9—1 (輸出臨時程序員調試結果)

（2）單元(element)調試格式
執行命令：
/DEBUG,-3,G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9
參數說明：
G1—1 (輸出基本單元通過(pass)調試結果)
G2—1 (輸出單元位移和坐標調試結果)
G3—1 (輸出單元矩陣調試結果，包括矩陣與載荷矢量)
2 (輸出單元矩陣調試結果，只包括載荷矢量)
3 (輸出單元矩陣調試結果，包括矩陣對角元素和載荷矢量)
G4—1 (輸出單元載荷調試結果)
G5—1 (輸出單元實常數(real constant)調試結果)
G6—1 (輸出單元存儲變量(saved variable)調試結果)
G7—1 (輸出線性材料特性單元材料特性調試結果)
2 (輸出非線性材料特性單元材料特性調試結果)
G8—1,2 (輸出塑性單元非線性調試結果)
2 (輸出大變形單元非線性調試結果)
3 (輸出接觸數據庫單元非線性調試結果)
G9—1 (輸出臨時程序員調試結果)

（3）一般調試格式
執行命令：
/DEBUG,H1,H2,,H4,H5
參數說明：
H1—1 (輸出文件頭紀錄(file header record)信息)
2 (輸出字符輸入行(character))
3 (輸出解碼輸入行(decoded))
H2—1 (輸出波前重新排序(wavefront reordering)與單元檢查調試結果)
2 (輸出網格劃分調試結果)
H4—1 (輸出節點坐標系轉換格式調試結果)
2 (輸出位移更新調試結果)
H5—1 (輸出pre-單元、單元特性(characteristics)以及單元場載荷調試結果)

利用APDL功能按照一定格式寫出ansys數據文件的方法

ANSYS在運行階段總是處理大量的模型數據、載荷數據以及結果數據等，有時需要將這些數據按照一定的格式寫進指定的數據文件中，這時可以利用*GET和*VGET數據提取的各種命令將數據存入到變量或數組中，然后利用*CFWRITE或*VWRITE命令寫入到指定文件.下面是使用*VWRITE實現該過程的一個實例：
/post1
set,,,,,10.0
*get,ntemp01,node,2,temp ! 時間等于10時的節點2的溫度值
*get,ntemp02,node,9,temp ! 時間等于10時的節點9的溫度值
*get,ntemp03,node,7,temp ! 時間等于10時的節點7的溫度值

*vwrite,ntemp01,ntemp02,ntemp03
(T1,''N2 TEMP='',F5.1,'', N9 TEMP='',F5.1,'', N7 TEMP='',F5.1)
/output,nodetemp,dat

其中，命令/output可以用于確定輸出方向，即輸出到ansys的輸出窗口（OUTPUT WINDOW）中，或者指定的文件中。上面將溫度值輸出到nodetemp.dat文件中，內容如下：

N2 TEMP= 19.2, N9 TEMP= 19.8, N7 TEMP= 20.8

這樣就可以對輸出數據用別的工具進行處理。

在ANSYS如何考慮混凝土

我最近在用ANSYS模擬一個簡單的梁，混凝土用SOLID65單元，鋼筋用Link8單元（1），采用以下命令流定義：
......
et,1,65,,,,,2,,1
et,2,link8
mp,ex,1,2.134e4
mp,nuxy,1,0.2
TB,CONC,1
TBDATA,,0.3,0.5,2.45,24.5
mp,ex,2,1.914e5
mp,nuxy,2,0.3
TB,BISO,2,1,2,
TBTEMP,0
TBDATA,,662,0,,,,
R,1
R,2,2580/3
........

大致碰到以下幾個問題：

（1）：混凝土的幾個參數，剪切縮減系數不知如何取值，系數對結果有何影響？

（2）：混凝土采用以上定義方式是不是就可以了，需不需要定義屈服準則，以及輸入
混凝土的應力應變曲線，如何輸入？如以上定義可以，不知道ANSYS是如何定義混凝土的
特性的，因為我想混凝土種類很多，就用以上幾個參數就可以定義嗎？我心里沒有譜；

（3）：采用以上定義，我計算了一根梁，分為考慮混凝土壓碎和不考慮混凝土壓碎?？紤]混凝土壓碎時，得出的極限荷載比實際的要小，但混凝土的壓應力不超過抗壓強度；不考慮混凝土壓碎，得到的極限荷載較為接近實際值，但混凝土的最大壓應力遠遠大于其抗壓強度；并且得不到開裂破碎圖。我就不知道，如何得到極限荷載又可以得到開裂破碎圖？

1）：分析混凝土結構，選擇合理的材料特性是建立模型的關鍵，所以有必要弄清混凝土的材料特性。混凝土是脆性材料,并具有不同的拉伸和壓縮特性。典型混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的8％-15%。
在ANSYS中，對于混凝土單元，材料特性ANSYS要求輸入以下數據（為了清楚起見，我將幾個系數均譯為了中文）：彈性模量 、泊松比 、張開與閉合滑移面的剪切強度縮減系數 與 、抗拉與抗壓強度 與 、極限雙軸抗壓強度 、周圍靜水應力狀態 、靜水應力狀態下單軸與雙軸壓縮的極限抗壓強度 與 、斷裂發生時剛度乘子 。其中，1～6是必須輸入的，7～11要么不輸入，都采用默認值，如果輸入其中一個，其他的都需要輸入；另外， 與 在0～1之間取值，具體如何取值，是值得探討的話題，但有一點是肯定的，不能將剪切縮減系數，取的太小，否則，就很難不收斂，據我體會，分析一個梁的極限荷載時，剪切縮減系數的取值影響也不是很大；
2）：據我理解，如果定義：TB,concer,mat(mat是需要定義的材料號)，則混凝土定義了破壞準則，沒有定義屈服準則，主要是W-W模型。由于混凝土材料的復雜性（太隨機了），很難得到一個完全適合混凝土的屈服的材料模型；
3）：如果考慮混凝土的壓碎破壞，有限元模型會較早失效，得不到真實極限荷載，建議在研究鋼筋混凝土結構極限荷載時，關閉混凝土壓碎能力；材料模型的選取對荷載變形曲線路徑影響不大，即模擬曲線與真實曲線相對應部分吻合較好；不考慮混凝土的壓碎破壞，并不意味著不考慮混凝土的抗壓能力，相反，為了得到較準確的極限荷載，采用受壓混凝土模型是必需的，也只有采用受壓混凝土模型才能得到整個荷載變形曲線；

如何實現ansys倒退功能undo，并添加toolbar模式