ansys函數格式的案例
從形函數與函數的連續可導性到ansys結果中的節點解與單元解的差異
如題，《從形函數與函數的連續可導性到ansys結果中的節點解與單元解的差異》，形函數對結果的影響大部分人都能聯想到二次單元比線性單元求得的結果更精確，但該文要表達的不僅如此，而是從更一般地討論怎么從單元的形函數來理解節點解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎我們應該明白網格與單元的區別，網格是將幾何體離散化后的結構，即組成幾何體的微元，單元是這些微元的幾何、物理或數學屬性（這里我們并不打算詳細討論單元的這些屬性，但是這些知識會方便對本文的理解）。我們經常在使用ansys或其他CAE軟件時經常會遇到單元的選擇以及單元階次的選擇，一般一種單元包括線性單元和二次單元甚至更高級的單元，比如在ansys中經常被使用的shell181（左）和shell281（右），線性單元使用的形函數是一次的多項式，高次單元使用的形函數是高次的多項式，形函數用于描述相鄰節點之間的位移場，所以高次的單元可以更好的描述形狀復雜的幾何體。
不同于常規材料力學中通過平衡方程求解（首先求得的解是力解），有限元方式求解的特點是首先求解出的結果是節點的位移解，即displacement of nodes，所有的節點位移形成了位移場，在空間上位移場一定是連續的，但是不一定是平滑的。哎哎，是不是特別熟悉的感覺，正是和高數中函數的連續性和可導性兩個性質非常相似，不用奇怪，位移場本來就是用函數描述的，所以自然就存在函數的性質，所以用函數的性質來理解就可以方便解釋一些現象了，下圖分別是用兩種形函數描述的位移場，在有限元求解后得到的首先是節點位移解，即圖中5個節點的位移，假如每個節點的位移用坐標x\y\z的函數來表示，然后通過形函數插值得到相鄰節點之間的位移（也是xyz的函數），上圖是用一次形函數插值，下圖是用二次形函數插值。
展開 Ansys Zemax | 如何將透鏡導出為CAD格式
然而，OpticStudio支持的大多數復雜光學形狀在常用的CAD程序中沒有類似的模型，在一般CAD文件格式（如IGES、STEP和SAT）中也沒有精確的代表物體。
因此，OpticStudio必須使用最接近的CAD格式來模擬近似精確的表面形狀。這種近似通常是很實用的，但是對于一些非常精確的非球面形狀，這種近似對于其光線追跡來說仍不夠精確。這不是OpticStudio產生的限制，而是CAD數據交換格式的限制，OpticStudio需要將數據導出到CAD程序。在一些罕見情況下，可能需要在CAD程序中直接重新創建復雜的幾何物體，而不是使用OpticStudio的導出功能。
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ANSYS數據輸出格式Fw.d的應用
ANSYS數據輸出格式Fw.d的應用
ANSYS計算后處理時經常需要將得到的結果進行輸出，輸出時需要采用一定的輸出格式指定輸出方式。數據輸出一般配合*CFOPEN和*VWRITE完成，*CFOPEN用于打開文件，*VWRITE用于寫數據。
APDL的輸出格式和Fortran一致其中F格式為：Fw.d。這個用的比較多，用于輸出浮點數據。
其中，w表示數據的總字符寬度，d表示小數部分所占的寬度，不夠的補零。例如F10.5表示輸出數據一共占10個寬度，其中小數部分占5個寬度，需要注意點號也占一個字符寬度，不夠10位的在數據的前面補空格。
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ANSYS 內部函數
VLNEXT(N)
Next higher volume number above N in selected set (or zero if none
found).
30.距離函數
DISTND(N1,N2) Distance between nodes N1 and N2.
DISTKP(K1,K2) Distance between keypoints K1 and K2.
DISTEN(E,N) Distance between the centroid of element E and node N.
Centroid is determined from the selected nodes on the element.
31.角度函數 (缺省單位為弧度，單位變換用 *AFUN 命令)
ANGLEN(N1,N2,N3) Subtended angle between two lines (defined by
three nodes where N1 is the vertex node). Default is in
radians.
ANGLEK(K1,K2,K3) Subtended angle between two lines (defined by
three keypoints where K1 is the vertex keypoint). Default is in
radians.
32.最近實體函數
NNEAR(N) Selected node nearest node N.
KNEAR(K) Selected keypoint nearest keypoint K.
ENEARN(N) Selected element nearest node N.
展開 ansys的取值函數
有關實體狀態的取值函數
NSEL(N)
ESEL(E)
KSEL(K)
LSEL(L)
ASEL(A)
VSEL(V)
表示某個實體狀態，其返回值-1，沒有選中，0，沒有定義，1，被選中
有關下一個被選實體的取值函數
NDNEXT(N)
ELNEXT(E)
KPNEXT(K)
LSNEXT(L)
ARNEXT(A)
VLNEXT(V)
表示編號大于N,E,K,L,A,V的下一個被選實體
有關實體位置的取值函數
CENTRX(E)
CENTRY(E)
CENTRZ(E)
單元E在中心位置的X,Y,Z的坐標系（直角坐標系），有所選的節點決定
NX(N)
NY(N)
NZ(N)
KX(K)
KY(K)
KZ(K)
節點N或關鍵點K在激活坐標系中X,Y,Z的坐標值
LX(L,LFRAC)
LY(L,LFRAC)
LZ(L,LFRAC)
線段L在長度比率為LFRAC(0~1)時的X,Y,Z的坐標值
有關最靠近某位置的節點或關鍵點編號的取值函數
NODE(X,Y,Z)
KP(X,Y,Z)
被選擇的節點嘴靠近X,Y,Z位置的節點或關鍵點編號（在激活的坐標系下，如果存在多個節點或關鍵點，那么取其最小值）
有關距離的取值函數
DISTND(N1,N2)
DISTKP(K1,K2)
節點或關鍵點兩點之間的距離
DISTEN(E,N)
單元E的中心點與節點N之間的距離，中心點將由單元上被選擇的節點確定
有關角度的取值函數
ANGLEN(N1,N2,N3)
ANGLEK(K1,K2,K3)
節點或關鍵點兩條邊之間的夾角，缺省時單位為弧度，其中所選擇的3個節點中，N1或K1是頂點
有關最靠近實體的節點，關鍵點和單元的取值函數
NNEAR(N)
最靠近節點N的被選節點
KNEAR(K)
最靠近關鍵點K的被選關鍵點
ENEARN(N)
最靠近節點N的被選單元，單元的位置將由被選節點確定
有關面積的取值函數
展開 ANSYS的“get”函數列表
自己收藏并與大家分享，來自于ＡＮＳＹＳ的ｈｅｌｐ
“get函數”可用于某些項，并可用于代替*get命令。函數返回值并在函數被輸入的地方使用它，繞過了用參數名存儲值和在要使用值的地方輸入參數名的需要。
例如，假設要計算兩個節點的平均X位置。使用*GET命令，參數L1可以指定節點1的X位置，參數L2可以指定節點2的X位置。然后，可以從mid=（L1+L2）/2計算mid位置：
*GET,L1,NODE,1,LOC,X
*GET,L2,NODE,2,LOC,X
MID=(L1+L2)/2
但是，使用返回節點N的X位置的節點位置“get ”函數NX（N），可以直接計算MID，而不需要中間參數L1和L2：
MID=(NX(1)+NX(2))/2
除非另有說明，否則Get函數返回活動坐標系中的值。
Get函數參數本身可能是參數或其他Get函數。get函數NELEM（E，NPOS）返回元素編號E的NPOS位置的節點號。組合函數NX（NELEM（E，NPOS））返回該節點的X位置。
下表列出了按功能分組的可用get函數。*GET命令還列出GET函數作為*GET items的替代項（如果適用）
Table 1: *GET - Get Function Summary
"Get Function" Summary
Entity Status Get Function Description
NSEL(N) Status of node N: -1=unselected, 0=undefined, 1=selected.
ESEL(E) Status of element E: -1=unselected, 0=undefined, 1=selected.
展開 Ansys Wrokbench分段復雜函數載荷，加載方式記錄 ￥10
問題：
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種，constant/table/function。Constant是在載荷步內給定恒定值；table形式較為便捷，可以在定義每個子步的載荷大小； function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入，例如分段復雜函數載荷等。
解決方法：
需要使用Ansys經典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經典中function公式編輯器輸入分段函數。
在function頁卡中選著變量time，在Regime頁卡中逐個定義分段函數；
定義完成后點擊保存，并輸入函數名“TEST3.func”
2. 再次點擊標題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導入的分段函數命名PForce。此后分段函數即被公式編輯器編譯為表格數組形式，數組的名稱為：PForce。
3. 提取分段函數數值的ADPL命令形式，用于Workbench使用。
完成分段函數導入和命名后，在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經典界面GUI操作對應的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導入的分段函數數組對應ADPL命令顯示出來。（有時log file顯示不及時，再重復一次即可）
4. 在Workbench內創建加載remote point點，并設定加載點的ADPL name為“LoadPoint“，用于加載。
展開 Ansys Zemax | 如何將光線追跡結果導出為IES格式
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概要
照明系統設計者通常需要向客戶提供IES格式的數據。照明工程學會 (Illuminating Engineering Society，IES) 文件格式便于傳輸輝度數據，該格式得到了制造商和設計師的廣泛認可。本文描述了如何生成IES文件并驗證結果。
簡介
復雜的照明系統可以在OpticStudio的非序列模式下進行設計和優化，之后，您可能需要向潛在客戶提供輸出數據，以便他們能夠評估系統性能，并在他們自己的應用程序中使用。可以使用IES文件格式導出這些數據。IES常用于照明行業，以描述光源和完整的照明系統。使用OpticStudio可輕易生成IES文件格式。
本文將演示如何將保存到光譜數據格式文件的光線轉換為IES文件。
IES 文件格式
IES文件格式假設光源/照明系統距離觀測平面足夠遠，可以將光源看作是沒有空間變化的點光源，這使得IES文件比其他格式的文件小得多。另外，光譜數據不包含在IES文件中，如果需要的話，必須生成單獨的文件來保存光譜數據。OpticStudio可以輕松處理轉換，并直接生成IES數據。
要直接生成IES數據，只需使用極探測器(Polar Detector ) 探測光線，然后在非序列元件編輯器(Non-Sequential Component Editor)的“工具(Tools)”菜單下使用“導出極探測器數據作為光源文件(Export Polar Detector Data as Source File)”。有關詳細信息，請參閱文章“Ansys Zemax | 如何使用極探測器和 IESNA / EULUMDAT 光源數據”
在OpticStudio中可以將光線數據庫中的光線保存為 .
展開 ANSYS知識普及4——如何施加函數變化的表面載荷 （ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發布的技術貼
ANSYS具有函數加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過變通的方式來實現此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數變化表面載荷的表面上的節點，利用ANSYS的參數數組和嵌入函數知識寫一簡單的命令流，定義好相應節點位置的面載荷值，然后通過在節點上施加面載荷來完成。
下面以在一圓柱表面施加函數變化載荷為例：
/prep7
et,1,45
cyl4,,,0.5,,,,3
vsweep,all
asel,s,loc,y,0.01,1
nsla
!
*get,nmax,node,,num,max,
*get,nmin,node,,num,min,
*afun,deg
*dim,t1,array,nmax,1,1,
csys,1
*do,k,nmin,nmax
*if,nsel(k),eq,1,then
t1(k)=1000*sin(ny(k))
*else
t1(k)=0
*endif
*enddo
!
sffun,pres,t1(1)
sf,all,pres,0
展開 ANSYS 研發出面向熱仿真的開放式文件格式
新文件格式有利于電子行業實現緊湊熱模型的數據交換
2018年12月4日，得益于ANSYS研發的最新開放式中間文件格式，電子組件制造商及其客戶現在能在不同熱仿真工具集之間方便地共享設計模型。這種開放式模型格式將推進整個供應鏈的互操作性和數據交換，從而幫助制造商節約時間，減少導入錯誤并提高準確性。
熱分析對電子產業開展新設計至關重要，因此供應商和客戶之間交換信息和模型也變得日益重要。許多供應商的組件模型支持主要的行業領先工具，從而實現大規模系統建模和數據交換的通用格式。發布標準文件格式能讓組件供應商打造統一的緊湊模型文件，從而描述熱特性，支持各種仿真軟件工具，滿足標準要求，也能幫助用戶節約寶貴的時間并減少錯誤。
ANSYS與英特爾等業界領先企業攜手合作，共同研發熱模型交換標準，從而有利于簡化數據交換，整合目前使用的多種不同文件格式。經過上述公司的驗證，文件交換格式能滿足必要的標準要求，也支持ANSYS的開放式中間文件格式標準。
英特爾數據中心平臺應用工程師David Ochoa指出：“英特爾的熱工程師十分支持這項合作，希望實現工具互操作性和多領域仿真的直接方法。自動化和定制工具有望提升生產力，而且通過該標準也可直接兼容于商業軟件。
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Ansys Zemax | 什么是點擴散函數（ PSF ）
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本文討論了如何在 OpticStudio 中對點擴散函數進行建模和解釋。使用的分析特征是 Spot Diagram、FFT PSF 和 Huygens PSF。將討論每種工具的優點，以及用于最準確分析的有用特征設置。
介紹
光學系統的點擴散函數 （PSF） 是單個點光源產生的輻照度分布。（望遠鏡拍攝遙遠恒星的圖像就是一個很好的例子。盡管源可能是一個點，但圖像不是。有兩個主要原因：首先系統中的像差會將圖像傳播到有限的區域；其次衍射效果也會擴散圖像，即使在沒有像差的系統中也是如此。
OpticStudio 有三種基本類型的 PSF 計算：幾何（無衍射）點列圖、基于衍射的 FFT 和 Huygens PSF。本文將討論基本理論，并就正確使用每種類型的 PSF 提供一些指導。
點列圖
OpticStudio 中最基本的分析功能之一是點列圖。此功能從物空間中的單視場點發射許多光線，通過光學系統追跡所有光線，并繪制所有光線相對于某個公共參考的 （x，y） 坐標。因此，點列圖本身就可以看作一個幾何 PSF。
這里使用的示例光學系統是一個焦距為 50 mm 的單拋物面 F/5 反射鏡，物位于無窮遠處。該系統是一個簡化的牛頓望遠鏡，包含的示例文件為 PSF_Newtonian.ZMX。以下是光學系統的外觀：
兩個視場點（一個在軸上，另一個呈 2 度角）的點列圖如下所示。
請注意，點列圖是光線落點的集合，每個點表示一條光線。光線之間沒有相互作用或干擾。點列圖在顯示望遠鏡的幾何或光線像差的影響方面非常有效。離軸幾何 PSF 清楚地顯示了系統的彗差和像散。然而在軸上，點列圖預測了完美的成像。但這是否準確代表了光學系統的性能？為了回答點列圖結果的這個問題，我們需要將點列分布與衍射極限響應進行比較。
展開 ANSYS 支持的函數列表
ANSYS 支持的函數列表，備用與共享，以后不要老再去找了
SIN(X) Sine
COS(X) Cosine
TAN(X) Tangent
ASIN(X) Arcsine
ACOS(X) Arccosine
ATAN(X) Arctangent
ATAN2(Y,X) Arctangent (Y/X) with the sign of each component considered
SINH(X) Hyperbolic sine
COSH(X) Hyperbolic cosine
TANH(X) Hyperbolic tangent
SQRT(X) Square root
ABS(X) Absolute value
SIGN(X,Y) Absolute value of X with sign of Y.
展開 基于 MATLAB 的 ANSYS Harwell-Boeing 格式稀疏矩陣提取工具 —— 剛度矩陣與質量矩陣 ￥30
在有限元分析中，ANSYS 可以導出大規模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續二次開發、動力學分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個 MATLAB 函數，可直接從 ANSYS 導出的 HB 矩陣文件中讀取并重構成 MATLAB 稀疏矩陣：
1.剛度矩陣提取函數
輸入：ANSYS 導出的剛度矩陣 HB 文件（stiff.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 K，可直接用于動力學計算或驗證
支持自動對稱化，保證數值正確
2.質量矩陣提取函數
輸入：ANSYS 導出的質量矩陣 HB 文件（mass.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 M
使用與剛度矩陣同樣的解析邏輯，無需額外修改
案例說明：
本文以高速鐵路接觸網結構為例，展示了如何將 ANSYS 中導出的稀疏剛度矩陣和質量矩陣，在 MATLAB 中完整展開，并進行后續動力學分析準備。
通過該方法，可以將大規模有限元矩陣快速轉化為 MATLAB 可操作形式，為自定義振動分析、模態分析及其他科研或工程應用提供基礎。
優勢與應用：
支持大規模稀疏矩陣解析
自動對稱化，保證數值精度
適用于剛度矩陣、質量矩陣、其他 HB 格式矩陣
可作為動力學求解器或后處理工具的基礎模塊
使用方法：
1.使用以下代碼對ansys中生成的質量及剛度矩陣進行提取，file,5,full（5為工作目錄下full文件的文件名，例如：filename.full）。
展開 ansys載荷為位置函數的一個例子
設壓力分布函數為F=2RSIN(AF)COS(XT)
命令流
*do,i,1,N (共N個單元）
csys,2 （激活極坐標系）
esel,,,i （選擇第i個單元）
xe=centrx(i) （xe為單元中心X坐標）
ye=centry(i) （ye為單元中心y坐標）
ze=centrz(i) （ze為單元中心z坐標）
*GET,AA,ELEM,I,AREA
f=2*sin(xe)*cos(ye)*cos(ze)
sfe,i,1,pres,,f/AA,,,
*enddo
=====================
先選要加載荷的面，get其最大單元號和最小單元號。再做上面提到的循環，循環從最小單
元號到最大單元號。循環過程中，判斷所循環的單元號在所選的面內是否存在。
命令流：
asel,... (要加載荷的面）
esla,,,, (和面相聯的單元）
*GET,eMAX,ELEM,0,NUM,MAX !獲取最大單元號
*GET,eMIN,ELEM,0,NUM,MIN !獲取最小單元號
*do,i,emin,emax
*if,esel(i),eq,1,then (該句語法請查幫助，這里憑記憶寫出）
！！！*do,i,1,N (共N個單元）
csys,2 （激活極坐標系）
esel,,,i （選擇第i個單元）
xe=centrx(i) （xe為單元中心X坐標）
ye=centry(i) （ye為單元中心y坐標）
ze=centrz(i) （ze為單元中心z坐標）
*GET,AA,ELEM,I,AREA
f=2*sin(xe)*cos(ye)*cos(ze)
sfe,i,1,pres,,f/AA,,,
*endif (判斷結束）
*enddo
展開 