ansys中隨機(jī)函數(shù)的案例
如何利用ANSYS的隨機(jī)分布函數(shù)功能
作者：水哥ANSYS
來(lái)源：本文源于ANSYS結(jié)構(gòu)院，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
隨機(jī)分布在材料微觀力學(xué)分析中扮演著重要角色，例如混凝土骨料力學(xué)、新型材料纖維力學(xué)分析等內(nèi)容，提及隨機(jī)分布，更多的同學(xué)可能會(huì)聯(lián)想到采用第三方軟件如Matlab來(lái)生成，并導(dǎo)入ANSYS計(jì)算，其實(shí)ANSYS本身自帶隨機(jī)分布功能，只是功能略有限制。
ANSYS中產(chǎn)生隨機(jī)分布的一個(gè)重要函數(shù)是 *VFILL，該函數(shù)主要的作用是對(duì)數(shù)組進(jìn)行填充賦值，而在賦值的過(guò)程中，用戶(hù)既可以選擇自定義數(shù)據(jù)內(nèi)容，也可以選擇利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生數(shù)值，ANSYS Help中*VFILL說(shuō)明如下：
該函數(shù)主要輸入?yún)?shù)為數(shù)組名稱(chēng)以及輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)，當(dāng)選擇為data時(shí)，表示用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，當(dāng)選擇其他選項(xiàng)時(shí)，則根據(jù)函數(shù)類(lèi)型進(jìn)行填充。
*VFILL隨機(jī)數(shù)生成支持均勻分布(Rand)、高斯分布(GDIS)、三角分布(TRIA)、貝塔分布（BETA）、伽馬分布（GRMM），*VFILL用于批量生成，如果需要單獨(dú)生成數(shù)據(jù)，則可以分別使用函數(shù)：
1) num=Rand(con1,con2)
2) num=Gdis(con1,con2)
3) num=Tria(con1,con2,con3)
4) num=Beta(con1,con2,con3,con4)5) num=Gram(con1,con2,con3)
上述con1~con4分別表示函數(shù)參數(shù)，例如針對(duì)均布分布，con1和con2分別表示分布的下限和上限。
下面分別以均布分布、高斯分布、伽馬分布為例進(jìn)行演示。
1、均布分布
APDL代碼：
finish
/clear
/prep7
numA=1000
!
展開(kāi) 從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異
如題，《從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異》，形函數(shù)對(duì)結(jié)果的影響大部分人都能聯(lián)想到二次單元比線性單元求得的結(jié)果更精確，但該文要表達(dá)的不僅如此，而是從更一般地討論怎么從單元的形函數(shù)來(lái)理解節(jié)點(diǎn)解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎(chǔ)我們應(yīng)該明白網(wǎng)格與單元的區(qū)別，網(wǎng)格是將幾何體離散化后的結(jié)構(gòu)，即組成幾何體的微元，單元是這些微元的幾何、物理或數(shù)學(xué)屬性（這里我們并不打算詳細(xì)討論單元的這些屬性，但是這些知識(shí)會(huì)方便對(duì)本文的理解）。我們經(jīng)常在使用ansys或其他CAE軟件時(shí)經(jīng)常會(huì)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(jí)的單元，比如在ansys中經(jīng)常被使用的shell181（左）和shell281（右），線性單元使用的形函數(shù)是一次的多項(xiàng)式，高次單元使用的形函數(shù)是高次的多項(xiàng)式，形函數(shù)用于描述相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移場(chǎng)，所以高次的單元可以更好的描述形狀復(fù)雜的幾何體。
不同于常規(guī)材料力學(xué)中通過(guò)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(diǎn)是首先求解出的結(jié)果是節(jié)點(diǎn)的位移解，即displacement of nodes，所有的節(jié)點(diǎn)位移形成了位移場(chǎng)，在空間上位移場(chǎng)一定是連續(xù)的，但是不一定是平滑的。哎哎，是不是特別熟悉的感覺(jué)，正是和高數(shù)中函數(shù)的連續(xù)性和可導(dǎo)性?xún)蓚€(gè)性質(zhì)非常相似，不用奇怪，位移場(chǎng)本來(lái)就是用函數(shù)描述的，所以自然就存在函數(shù)的性質(zhì)，所以用函數(shù)的性質(zhì)來(lái)理解就可以方便解釋一些現(xiàn)象了，下圖分別是用兩種形函數(shù)描述的位移場(chǎng)，在有限元求解后得到的首先是節(jié)點(diǎn)位移解，即圖中5個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移，假如每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移用坐標(biāo)x\y\z的函數(shù)來(lái)表示，然后通過(guò)形函數(shù)插值得到相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移（也是xyz的函數(shù)），上圖是用一次形函數(shù)插值，下圖是用二次形函數(shù)插值。
展開(kāi) ANSYS 中添加窗函數(shù)
比如說(shuō)我要施加一個(gè)周期性的沖擊 希望他作用2個(gè)周期后停止
ANSYS中可以使用的數(shù)學(xué)函數(shù)
在ANSYS幫助系統(tǒng)中關(guān)于*SET命令的注釋下列出了ANSYS中可以使用的數(shù)學(xué)函數(shù)。所有這些數(shù)學(xué)函數(shù)均可以在ANSYS環(huán)境中使用，這些數(shù)學(xué)函數(shù)包括：
ABS(X) 求絕對(duì)值
ACOS(X) 反余弦
ASIN(X) 反正弦
ATAN(X) 反正切
ATAN2(X,Y) 反正切, ArcTangent of (Y/X) , 可以考慮變量X,Y 的符號(hào)
COS(X) 求余弦
COSH(X) 雙曲余弦
EXP(X) 指數(shù)函數(shù)
GDIS(X,Y) 求以X為均值,Y為標(biāo)準(zhǔn)差的高斯分布,在使用蒙地卡羅法研究隨機(jī)荷載和隨機(jī)材料參數(shù)時(shí),可以用該函數(shù)處理計(jì)算結(jié)果
LOG(X) 自然對(duì)數(shù)
LOG10(X) 常用對(duì)數(shù)(以10為基)
MOD(X,Y) 求 X/Y的余數(shù). 如果 Y=0, 函數(shù)值為 0
NINT(X) 求最近的整數(shù)
RAND(X,Y) 取隨機(jī)數(shù),其中X 是下限, Y是上限
SIGN(X,Y) 取 X的絕對(duì)值并賦予Y的符號(hào). Y>=0, 函數(shù)值為|X|, Y<0, 函數(shù)值為-|X|,.
SIN(X) 正弦
SINH(X) 雙曲正弦
SQRT(X) 平方根
TAN(X) 正切
TANH(X) 雙曲正切
展開(kāi) 
ANSYS中不同形狀的波函數(shù)書(shū)寫(xiě)方法
以下為excel的圖像表達(dá)
函數(shù).zip
作者文章.7z
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號(hào)：CAE_ANSYS）
Ansys Workbench中進(jìn)行隨機(jī)響應(yīng)分析
在隨機(jī)響應(yīng)分析時(shí)，需要設(shè)置隨機(jī)載荷激勵(lì)。
在Analysis Settings中選擇隨機(jī)響應(yīng)分析中所需要使用的模態(tài)階數(shù)（本例中選擇了10階，具體工程需酌情考慮）。
在ANSYS中進(jìn)行隨機(jī)響應(yīng)分析時(shí)，可以使用PSD（功率譜密度：Power Spectral Density）激勵(lì)來(lái)模擬結(jié)構(gòu)所處的隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境。PSD激勵(lì)是根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度進(jìn)行定義的。
Ansys中的PSD激勵(lì)有四種：加速度功率譜密度（PSD Acceleration）、PSD Velocity（速度功率譜密度）、PSD G Acceleration（以重力加速度表示的功率譜密度）、PSD Displacement（位移功率譜密度）。
以下以PSD G Acceleration施加為例，施加沿Y方向的基礎(chǔ)激勵(lì)，功率譜密度施加如下，頻率范圍需包含關(guān)注的頻率。
需注意的是，Ansys會(huì)自動(dòng)判斷所輸入的PSD數(shù)據(jù)是否合理，在Graph中顯示的PSD曲線，最好是所有段均為綠色。
如果曲線中有黃色段，可在相應(yīng)的地方插入分段，即可變?yōu)榫G色
設(shè)置了使用頻率階數(shù)，施加PSD激勵(lì)后，即可提交分析，查看結(jié)果了。
隨機(jī)響應(yīng)分析結(jié)果中，有1 Sigma、2 Sigma、3 Sigma的結(jié)果，可根據(jù)需要選擇查看。
在隨機(jī)響應(yīng)分析中，1 sigma、2 sigma和3 sigma是用于描述結(jié)果的統(tǒng)計(jì)偏差范圍的術(shù)語(yǔ)。它們是標(biāo)準(zhǔn)差（Standard Deviation）的倍數(shù)，用于表示結(jié)果分布的離散程度。
1 sigma：當(dāng)我們說(shuō)某個(gè)結(jié)果處于1 sigma范圍內(nèi)時(shí)，意味著它處于平均值附近的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)。大約68%的結(jié)果位于1 sigma范圍內(nèi)。
展開(kāi) 如何在ANSYS WORKBENCH中施加分段函數(shù)激勵(lì)
本篇回答一位朋友提出來(lái)的問(wèn)題，說(shuō)明如何在ANSYS WOKRBENCH中施加分段函數(shù)激勵(lì)。
假設(shè)分段的分布載荷如下
該載荷施加在一長(zhǎng)方體的頂面上，作為分布力系施加。
下面說(shuō)明操作方法。
1. 創(chuàng)建一個(gè)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)
2.創(chuàng)建一長(zhǎng)方體，尺寸任意。
3.劃分網(wǎng)格
4.分析設(shè)置
設(shè)置兩個(gè)時(shí)間步，
第一步終止時(shí)間為1秒，打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)，通過(guò)載荷步來(lái)定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步。
再定義第二步如下
其含義是
第2步終止時(shí)間為2秒，打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)，通過(guò)載荷步來(lái)定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步.
5.固定左端
6.在上面施加分布載荷1
首先定義第一個(gè)載荷步內(nèi)的函數(shù)載荷
接著休眠期第二段（1-2秒內(nèi)的部分）
得到結(jié)果如下
7.在上面施加分布載荷2
接著休眠期第1段（0-1秒內(nèi)的部分）
得到結(jié)果如下
這就可以了。
至于后面的求解就不再贅述了。
來(lái)源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開(kāi) 『分享』在ANSYS中如何根據(jù)函數(shù)方程畫(huà)曲線
*dim,a,,10
*dim,b,,10
*do,i,1,10
a(i)=i
b(i)=sin(i/5)
*enddo
/prep7
*do,i,1,10
k,i,a(i),b(i),0
*enddo
*do,i,1,9
l,i,i+1
