對ansys形函數的認識的案例
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 淺談有限單元法中的形函數
形函數的性質
上一節引出了形函數的定義，那它有哪些性質（適用于任何單元類型）呢？
如何使用可編程函數及案例（圓柱形透鏡）
在哪里可以找到可編程函數：目錄
我們最基本的目標之一是為光學模擬提供最大的通用性。在本教程中，我們將解釋如何使用可編程函數，可以將其認為是一個理想化的組件，作用在一個平面上：工作流程需要在x、y平面上定義一個與位置相關的復數函數，然后將其乘以輸入場。我們以一個理想的圓柱形透鏡為例來詳細介紹整個過程。
編寫代碼
?最后，x和y是最后兩個默認的獨立參數。它們跨越了定義理想元件（函數）的平面。
?折射率是另一個默認的獨立參數，用于讀取嵌入介質的復數折射率。
?波長是一個默認的獨立參數，允許用戶實現色散的理想元件（函數）。
?右邊的面板顯示了可用的獨立參數列表。
展開 [VirtualLab] 如何使用可編程函數及案例（圓柱形透鏡）
圓柱形透鏡函數的編程
圓柱形透鏡
圓柱形透鏡的函數是相位調制的形式：
f→焦距
k→波數
α→光軸與透鏡焦距方向之間的夾角
在哪里可以找到可編程功函數：目錄
在哪里可以找到可編程函數：光學設置
編程界面：全局參數
?打開編輯對話框進入全局參數選項卡。
?在這里，添加和編輯兩個全局參數。
- double Angle=0度(0度，360度)：表示光軸和對焦方向形成的角度。
- double FocalLength=100 mm(0 m，1 m)：表示透鏡的焦距。
?使用帶有小 "注釋 "圖標的按鈕，為你的自定義全局參數添加一些解釋。
編程界面：代碼段幫助
?選項：你可以使用代碼段幫助選項卡來編寫指令、說明和一些與你的代碼段相關聯的元數據。
?這個選項對追蹤你使用可編程元素的進度非常有幫助。
?當可編程序元素以后被移交給其他用戶處理時，這個選項特別有用!
編程接口：代碼段幫助
編程界面：編寫代碼
采樣
?根據入射場的屬性和自定義功能，用戶必須在采樣選項卡中確定適當的采樣。
?例如，在我們的圓柱形透鏡的情況下，對于軸上準直入射光束，對于較小焦距的鏡頭，采樣必須更細（采樣點數量更多）。
展開 
一維（線性）等參元形函數
號
單元
編號
單元名稱
位 形
自
由
度
形 函 數
優 點
缺 點
１
１－２
兩結點
線元
u
幾何形
狀簡單
只限于常應變
２
１－３
三結點
二次元
u
可處理曲
線形狀
……
３
１－４
四結點
三次元
u
可處理曲
線形狀
……
４
１－５
五結點
四次元
u
可處理曲
線形狀
……
如何使用可編程函數及案例（圓柱形透鏡）
圓柱形透鏡函數的編程圓柱形透鏡圓柱形透鏡的函數是相位調制的形式：
f→焦距k→波數α→光軸與透鏡焦距方向之間的夾角
在哪里可以找到可編程功函數：目錄
在哪里可以找到可編程函數：光學設置
編程界面：全局參數 ?打開編輯對話框進入全局參數選項卡。?在這里，添加和編輯兩個全局參數。- double Angle=0度(0度，360度)：表示光軸和對焦方向形成的角度。- double FocalLength=100 mm(0 m，1 m)：表示透鏡的焦距。?使用帶有小 "注釋 "圖標的按鈕，為你的自定義全局參數添加一些解釋。
編程界面：代碼段幫助
?選項：你可以使用代碼段幫助選項卡來編寫指令、說明和一些與你的代碼段相關聯的元數據。?這個選項對追蹤你使用可編程元素的進度非常有幫助。?當可編程序元素以后被移交給其他用戶處理時，這個選項特別有用!
編程接口：代碼段幫助
編程界面：編寫代碼
采樣 ?根據入射場的屬性和自定義功能，用戶必須在采樣選項卡中確定適當的采樣。?例如，在我們的圓柱形透鏡的情況下，對于軸上準直入射光束，對于較小焦距的鏡頭，采樣必須更細（采樣點數量更多）。
編程界面：使用你的代碼
保存自定義的函數到目錄
可編程函數的輸出
測試代碼
文件信息
展開 如何使用可編程函數及案例（圓柱形透鏡）
在本教程中，我們將解釋如何使用可編程函數，可以將其認為是一個理想化的組件，作用在一個平面上：工作流程需要在x、y平面上定義一個與位置相關的復數函數，然后將其乘以輸入場。我們以一個理想的圓柱形透鏡為例來詳細介紹整個過程。 在哪里可以找到可編程函數：目錄
在哪里可以找到可編程函數：光學設置
編寫代碼
?右邊的面板顯示了可用的獨立參數列表。?波長是一個默認的獨立參數，允許用戶實現色散的理想元件（函數）。?折射率是另一個默認的獨立參數，用于讀取嵌入介質的復數折射率。?最后，x和y是最后兩個默認的獨立參數。它們跨越了定義理想元件（函數）的平面。 編寫代碼
?主函數對每個x、y(可能也是波長)必須返回一個復數值，然后將其乘以輸入場。?使用代碼段將代碼中的部分代碼分組到支持函數中。?注意，可以在可編程函數的代碼中使用導入的參考場和/或堆棧及其相關參數。參考場和堆棧可以在全局參數選項卡中定義。 采樣
?用戶必須確保采樣（元件后方的場）足夠精細，以分辨可編程功能引入的頻率。?為此，請使用采樣選項卡。?請注意，采樣可能取決于定義的全局參數的實際值。 輸出
?可編程函數在一個平面（在x，y范圍）上定義的每個波長上產生一個復值函數。?在光學設置中，它被乘以輸入場。?提示：已經被編程為一個函數的代碼段也可以在可編程光源中使用，反之亦然。?該函數可以保存在邊界響應目錄中，以便以后使用。 圓柱形透鏡函數的編程圓柱形透鏡圓柱形透鏡的函數是相位調制的形式：f→焦距k→波數α→光軸與透鏡焦距方向之間的夾角
在哪里可以找到可編程功函數：目錄
在哪里可以找到可編程函數：光學設置
編程界面：全局參數 ?打開編輯對話框進入全局參數選項卡。?在這里，添加和編輯兩個全局參數。- double Angle=0度(0度，360度)：表示光軸和對焦方向形成的角度。
展開 『分享』認識ANSYS（附：ANSYS使用簡介）
LOG 文件的內容可以略作修改存到一個批處理文件中，在以后進行同樣工作時，由ANSYS自動讀入并執行，這是ANSYS軟件的第三種命令輸入方式。這種命令方式在進行某些重復性較高的工作時，能有效地提高工作速度
前處理模塊PREP7
雙擊實用菜單中的“Preprocessor”，進入ANSYS的前處理模塊。這個模塊主要有兩部分內容：實體建模和網格劃分。
●實體建模
ANSYS程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。自頂向下進行實體建模時，用戶定義一個模型的最高級圖元，如球、棱柱，稱為基元，程序則自動定義相關的面、線及關鍵點。用戶利用這些高級圖元直接構造幾何模型，如二維的圓和矩形以及三維的塊、球、錐和柱。無論使用自頂向下還是自底向上方法建模，用戶均能使用布爾運算來組合數據集，從而“雕塑出”一個實體模型。ANSYS程序提供了完整的布爾運算，諸如相加、相減、相交、分割、粘結和重疊。在創建復雜實體模型時，對線、面、體、基元的布爾操作能減少相當可觀的建模工作量。ANSYS程序還提供了拖拉、延伸、旋轉、移動、延伸和拷貝實體模型圖元的功能。附加的功能還包括圓弧構造、切線構造、通過拖拉與旋轉生成面和體、線與面的自動相交運算、自動倒角生成、用于網格劃分的硬點的建立、移動、拷貝和刪除。自底向上進行實體建模時，用戶從最低級的圖元向上構造模型，即：用戶首先定義關鍵點，然后依次是相關的線、面、體。
●網格劃分
ANSYS程序提供了使用便捷、高質量的對CAD模型進行網格劃分的功能。包括四種網格劃分方法：延伸劃分、映像劃分、自由劃分和自適應劃分。延伸網格劃分可將一個二維網格延伸成一個三維網格。映像網格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分，然后選擇合適的單元屬性和網格控制，生成映像網格。
展開 ANSYS坐標系的再認識
相信你看過這篇文章后一定會對ANSYS坐標系的意義會有更進一步的認識。
『分享』資料匯總：Ansys認識篇
詳細信息見附件描述，如有和論壇中重復的內容請見諒，
希望能給大家幫助，共同進步
認識篇：
共三個文件，每個分為兩個壓縮包
1.ANSYS數值計算在土木工程中的應用及最新進展
2.ANSYS 土木行業相關功能簡介
3.ANSYS 在橋梁工程中的應用
ANSYS數值計算在土木工程中的應用及最新進展.part1.rar
ANSYS數值計算在土木工程中的應用及最新進展.part2.rar
ANSYS 土木行業相關功能簡介.part1.rar
ANSYS 土木行業相關功能簡介.part2.rar
ANSYS 在橋梁工程中的應用.part1.rar
ANSYS 在橋梁工程中的應用.part2.rar
展開 一起聊聊Ansys HFSS共形的那些事兒
在仿真建模的過程中，采用共形功能可以更好地模擬產品的實際彎折和貼附狀況，比如LDS天線的金屬層共形到結構件上。（如下圖，圖片來源網絡）
金屬不是平直的，而是因結構的外形變化而變化，也有可能產品制作過程中是平面的，但是實際組裝后是3D的。（如下圖，圖片來源網絡，一個入耳檢測的FPC貼附在TWS的外殼內壁上）
在一些特色的應用中，如下圖共形天線，共形的陣列天線（圖片來源網絡）等。
因此在我們仿真時建的模型就應該跟產品的實際使用工況一致。HFSS的共形功能可以幫助用戶快速的完成共形建模。
在使用方面，這個功能也是非常方便，直接選擇需要共形的物體再執行軟件的wrap sheet功能即可，如下圖：
但是我們想特別提醒的是，共形的使用有一些要求，如果你不明白則有可能會用的不順暢。
1.共形的兩個物體不能有包含和相交關系，只有是相切和相離的關系時才能進行共形；(前面的圖是對的，后面的是錯誤的)
2.共形時只支持2D，并且2D的平面跟被貼合面的展開面應該應平行；
3.不支持2D共形到球面上，同時也不支持共性時一部分附在圓柱的曲面上，一部分附在圓形上；
4.不支持大面積的物體共形到小面積的物體上；
5.被貼附的表面不應該有凹坑；
6.兩者不應該齊邊
如有其他注意事項，歡迎大家多多補充。
最后，大家需要區別共形和投射的差異，共形是不會改變實際面積的，投射則會因方位、平面等因素改變投射的最后效果。就像太陽下的影子，同一個人在不同時候的影子大小是不一樣的。
作
者
：鐘曉偉
編輯：李月霞
文章來源億道電子
展開 
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-膜結構找形分析技術
圖16: 膜面預應力增加至原來的1.5倍
圖17: 膜面預應力減小至原來的一半
四．結論
本文針對建筑結構中常見的索膜結構的關鍵問題－找形，提出了ANSYS進行找形分析的解決方案，并用實例驗證了這種方法的有效性。以此為基礎，可以進一步使用ANSYS的強大的結構分析、多物理場分析技術非常方便有效地針對找形得到的索膜結構平衡形態，考慮該結構與其它結構的相互作用以及復雜載荷物理環境，從系統級、耦合的層次進行結構分析以校核其受力性能、安全性能，為設計提供依據。
有效地實現索膜找形分析也將進一步拓展ANSYS在建筑領域的應用前景。
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.
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