Workbench與APDL聯合仿真時應該注意哪些事項?
近日有不少同學咨詢WB中插入APDL命令流后不能運行或者運行出錯如何排查的問題,水哥借此也在微信搜一搜里面搜索了WB中插入APDL、WB和APDL聯合仿真的相關文章,然而大多數文章都只是點到為止,只說明了WB中如何插入APDL以及如何使用APDL和WB互導模型的基本方法。
根據水哥聯合使用WB和APDL的經驗,總結了聯合仿真如下20點注意事項,供大家參考,當然,個人經驗有限,歡迎各位評論區補充注意事項。
1、WB與APDL的關系到底如何?
很多學員其實一直在糾結到底是用WB還是APDL,感興趣的同學可去百度下這個問題,出來的結果大部分是強推WB,抨擊APDL。然而事實上,WB也不是萬能的,WB看似啥都能做,其實遇到復雜問題,啥也不能。故而需理性看待界面選擇問題,當然水哥這里的答案是主推WB,輔以APDL,因為WB和APDL其實都是同一個求解器,底層邏輯都一樣,也即“一套班子,兩個牌面”。
2、WB的文件組成如何?
如果需要插入APDL解決問題,那么WB的文件組成學員必須要了解,其中最主要的就是要了解經典求解器所產生的求解文件位于哪個文件夾。這里面MESH 文件夾非常重要,常規文件路徑如下所示:
3、如何查看WB的計算錯誤文件并根據錯誤文件進行修改?
聯合仿真時,插入的APDL命令流不能及時響應,也即不像經典那般,把命令流復制輸入后就能看到相應結果,WB是提交求解器后才能運行APDL命令,所以有的時候模型或者計算錯誤不會及時的彈窗,或者說錯誤的內容也不會通過彈窗出現,這時候需要學員自行查看WB的錯誤文件,并根據錯誤文件內容修改模型。
WB的計算錯誤文件位于上述第二步說的MESH 文件下,名稱為file.err,打開即可看到對應的內容。
當然,也可通過WB主界面的文件系統管理界面打開錯誤文件,如下所示:
4、WB工作目錄是否可以為中文路徑?
WB的工作文件夾是支持中文路徑的,然而APDL是不支持的,在聯合仿真時,建議大家設置英文路徑,因為如果需要實時打開APDL查看命令流運行效果,必須為英文路徑,否則會發生無法識別的錯誤。
5、APDL和WB整體模型的互導方法
關于這一塊,很多文章都寫了方法,本公眾號也不例外,詳情請看下面這篇早期推文。
6、APDL模型導入WB中,出現如下錯誤咋辦?
上述錯誤的原因在于WB在讀取模型之前,首先會檢查模型文件的格式,如果輸入的文件格式有問題,則會出現上面的錯誤。不管是用HM還是經典生成的CDB文件,如果出現了上述錯誤,可先設置忽略文件格式問題,繼續讀入,然后在去WB檢查模型參數等,看是否缺斤少兩。設置如下,將Check Valid Blocked CDB File復選框去掉即可。
7、APDL模型導入WB中為何有的單元沒有了?
WB目前只支持新單元的導入,部分老舊單元不予支持,同時也不支持部分單元實常數的導入,例如Link10,很多時候我們用于單向受拉的模擬,然而WB不支持Link10的導入,也即導入后一片空白,出現單元消失的情況。
解決方法:將舊單元換為新單元導入,例如Link10可換為Link180或者Cable280, Beam4可換為Beam188,Solid45可換為Solid185等。
8、WB可插入APDL的位置有哪些?
WB的結構樹可分為前處理,求解設置與后處理,一般來講,三個部位均可插入命令流,前處理只可在單元屬性下面插入命令流,如下截圖所示,不可在非屬性定義部位插入,例如這里的Materials\Cross Sections等模塊不可插入。
9、WB插入的命令流運行順序是咋樣的?
前處理是在定義單元后馬上執行,求解模塊是在最后的Solve命令之前執行,后處理模塊則是進入后處理馬上執行。
以上的運行順序決定了如下注意事項:
1)前處理插入的命令流只能用于定義材料、建立新單元等操作,不可用于與WB界面的互動操作,例如選擇NS組進行加載,因為NS的定義是在前處理插入命令流運行后才進行,如果在前處理通過cmsel選擇NS組,會出現無法識別的問題。
2)求解階段插入的命令流應該是整個模型APDL的核心部位,注意到這是求解階段的命令流,有的命令只適用于前處理,例如Nrotat,E,N等,這個時候務必要加上/prep7重新進入前處理。最后一行通常要加上allsel,all選擇全部,且要用/solu重新進入求解模塊。
3)WB在求解階段插入命令流中的求解設置會覆蓋掉WB-GUI操作中相同項目的設置,且WB自帶一個Solve命令,插入的命令流慎用Solve命令,不然求解器會額外求解一次!
4) 各個插入的命令流運行順序為從上到下依次運行。
求解階段的命令流運行如下所示:
WB求解設置
!!!!!!!!!!
!插入命令流開始
/prep7
插入的前處理APDL
/solu
插入的求解設置APDL
Allsel,all
!!!!!!!!!!
!插入命令流結束
! solve(WB自帶求解solve)
10、插入的APDL命令流如何和WB界面操作聯動?
插入命令實際上是將命令流寫入底層運行文件,針對的是有限元模型的操作,部分對幾何模型的操作不可實現,例如SFA、DK、SFL、DA命令,相應的,只能采用針對有限元模型的命令流,例如SF、F、D等。
插入的APDL與WB界面互動只能通過NS的方式,也即命名選擇集,通過cmsel來選擇使用,WB命名選擇集注意事項如下:
1)、如果要在APDL中使用WB創建的NS,在WB中命名NS的時候需要注意:
a. NS名字不能中文
b. NS名字不能以數字開頭
c. NS名字中不能有空格,可以 以下劃線來區分
2)、關于NS組的轉化
WB中的NS組有兩種類型,一種是基于幾何體的NS組,例如面、線、體,一種是基于有限元模型的,例如節點、單元(注意如果用戶創建了有限元單元面的集,會轉為節點集)。用戶在創建NS組,如果是直接創建的有限元NS,則在命令流中可直接調用。
用戶如果是創建的幾何NS,則WB會按如下原則進行轉換:
a. 點、線、面轉為節點集
b. 體轉為單元集
插入命令流中用戶可結合使用Cmsel, Nsle, Esln命令靈活選擇自己所需要的對象。
3)關于NS組的創建
考慮到后續模型可能變化,建議大家使用WorkSheet來定義NS組,不要使用幾何選擇的方式來定義,Worksheet可通過一系列的準則來創建NS,包括材料屬性、坐標等,這樣可避免模型更改時,需要不斷手動去調整NS的范圍。
啟用Worksheet的方法如下:
11、APDL輸出命令在進入后處理模塊后馬上執行,默認/post1,注意在WB后處理界面的set代表的是荷載子步,而不是荷載步,這一點大家尤其要注意。如果要進行時間歷程后處理,需采用/post26聲明,同時輸出完畢后,用/post1回到通用后處理。
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12、后處理插入的命令流通過設置Output Search Prefix可實時查看參數獲取情況,注意使用前處理的參數時需要聯合使用Parsav、Parres,注意兩者的使用用法,參數查看只針對數值變量,數組不可實時查看
13、后處理中輸出圖片要使用/show,png命令,但需要自己調整視角,所以apdl輸出圖片只是為了觀測大致的形狀,比較嚴格的輸出需求需要到經典中輸出,輸出的圖片位于APDL計算工作目錄下,也即WB中的MESH 文件夾下。
14、后處理在WB中寫出數據要指定具體的文件路徑,默認路徑為MESH 文件夾,該文件夾一旦點擊重新計算 所有文件會被刪除。
15、關于WB中宏文件的調用,學員要清楚宏文件使用的模塊,比如是前處理還是后處理,在使用宏文件之前要用相關關鍵詞進入相應地模塊。宏文件可直接用宏文件名稱使用,這時候宏文件的使用路徑為DP0下面的Mesh文件夾,但該文件夾在每次計算的時候會被清空,所以一般結合*Create\*End命令使用。
16、如果宏文件比較復雜,每次采用*Create\*End均會占用一定的時間,這時可通過/Input、*USE及*ULIB命令指定宏文件的使用路徑,/Input暫無參數帶入,*USE配合*ULIB命令可使用參數帶入。
17、在使用宏文件過程中,建議提前在APDL中運行宏文件,確保能正確讀入后在調用宏文件。
18、為了實時觀測插入APDL命令運行的效果,學員可通過拖入一個APDL模塊來進行查看,注意拖入的APDL模塊,一定要講過setup,這樣插入的命令流才會有效果。
19、一般插入的命令流用于對原模型的求解、加載、約束的局部修改,不可用于大批量模型的新建,如果要新建單元或者節點,也應該用參數化的方式來定義編號,而不是手動去指定編號,因為WB本身的模型也有節點編號,如果手動指定的編號與模型已有的節點編號有沖突,會發生不可預知的錯誤。常規新建節點步驟如下:
/prep7
allsel,all
*get,nodemax,node,0,num,maxd
N,nodemax+1,nx,ny,nz
20、最后一點,大家需要注意插入命令流的單位與WB的求解單位一致,在插入命令流后,在插入框的頂部會有單位提示,如下所示:
后續插入的命令流均應該與提示的單位制保持一致!
文章來源:ANSYS結構院
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