本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
ACT 是Application Customization Toolkit的缩写。WB从14.5版本之后即有此插件功能,插件为用户提供了一些工具,可以很方便地解决在WB界面里需要插入Command或繁琐操作才能处理的问题。下面的ACT实例以WB 15.0为例。
如图2-4-1所示,调用某个ACT插件时,需要在插件前面的Loaded处打勾。
(1)以FEInfo ACT插件为例,进入分析界面可以看到新增一工具条,如图2-4-2所示的方框。
首先使用WB默认的一些有关有限元模型的操作。点击View→Annotation Preferences,如图2-4-3设置,即可看到整个模型的节点编号。如图2-4-4依次点击,可以看到单个节点的详细信息(包括节点相对于坐标系的位置及节点编号)。
再使用ACT功能。如图2-4-5依次点击,其中2~6步需要按住Ctrl键,可以看到点选的节点坐标位置和节点编号;如图2-4-6点击,可以看到与点选节点相邻的单元位置和编号。类似操作,在相应菜单位置可以用编号(格式:编号,编号-编号)、坐标位置、txt文档(内容:编号,编号,……例如:1,2,3,20)查找节点和单元;同时可以测量两节点或单元的距离,这对收敛计算的估计非常有帮助。
注意
插入的txt文档必须采用英文目录,同时文档中编号之间的逗号必须为英文字符。(2)以WindLoad_APDL ACT插件为例。建立一圆台模型,进入分析界面可以看到新增一工具条,如图2-4-7所示的方框。根据建筑结构载荷规范,结构件依照不同的高度,风载荷会发生变化,计算的效果以风载的水平剪切作用为目的。
建立一坐标系,坐标系的原点为风载加载的起点,X方向为风载方向,Z方向为风载高度方向,如图2-4-8所示。
https://yqfile.alicdn.com/670e53abc415d18702e1c6207b8b843e113d8f6a.png" >载荷加载如图2-4-9所示,依据风载计算公式{{F}_{d}}=frac{1}{2}rho {{v}^{2}}A{{C}_{d}}(式中,{{F}_{d}}为风载荷,rho为空气密度,v为风速,A为风载载荷面积,{{C}_{d}}为牵引系数)可知,风载与空气密度有关。因此,一定要设置环境温度,因为不同温度对应的空气密度不同。
https://yqfile.alicdn.com/518067a704999984fbf65b10211739dff7501b4e.png" >WindLoad_APDL设置如图2-4-10所示。图中1为风载加载面,2为图2-4-8新建的坐标系,3可选择定值或梯度风载,4选择风载方向和高度,5定义风速,6定义空气密度,7定义形状因子。
https://yqfile.alicdn.com/721d3eb18d9e39841be467ef5ffb33749244ae14.png" >计算结果如图2-4-11所示。
ACT作为插件不仅扩展了WB的内部功能,同时还作为接口与WB建立关联,例如,TCSCA、EDEM、PDF等软件都开发了与WB的相应ACT接口程序。
(3)C程序。用于将FE模型转换成stl文件。(注:ANSYS17.0已经可以直接用右键导出,之前版本只能用组件系统下的Finite Element Modeler模块进行处理。)
主程序:
/* --------------------------------------------------------------------------- Simple program that takes the nodes and elements from the surface of an ANSYS FE model and converts it to a binary STL file. USAGE: Create and ANSYS surface mesh one of two ways: 1: amesh the surface with triangles 2: esurf an existing mesh with triangles Write the triangle surface mesh out with nwrite/ewrite Run ans2stl with the rootname of the *.node and *.elem files as the only argument This should create a binary STL file COMPILE: gcc -o ans2stl_win ans2stl_win.c ---------------------------------------------------------------------------*/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct vertStruct *vert; typedef struct facetStruct *facets; typedef struct facetListStruct *facetList; int ie[8][999999]; float coord[3][999999]; int np[999999]; struct vertStruct { float x,y,z; float nx,ny,nz; int ivrt; facetList firstFacet; }; struct facetListStruct { facets facet; facetList next; }; struct facetStruct { float xn,yn,zn; vert v1,v2,v3; }; facets theFacets; vert theVerts; char stlInpFile[80]; float xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax; float ftrAngle; int nf,nv; void swapit(); void readBin(); void getnorm(); long readnodes(); long readelems(); /*--------------------------------*/ main(argc,argv) int argc; char *argv[]; { char nfname[255]; char efname[255]; char sfname[255]; char s4[4]; FILE *sfile; int nnode,nelem,i,i1,i2,i3; float xn,yn,zn; if(argc <= 1){ puts("Usage: ans2stl file_root"); exit(1); } sprintf(nfname,"%s.node",argv[1]); sprintf(efname,"%s.elem",argv[1]); sprintf(sfname,"%s.stl",argv[1]); nnode = readnodes(nfname); nelem = readelems(efname); nf = nelem; sfile = fopen(sfname,"wb"); fwrite("PADT STL File, Solid Binary",80,1,sfile); swapit(&nelem,s4); fwrite(s4,4,1,sfile); for(i=0;i<nelem;i++){ i1 = np[ie[0][i]]; i2 = np[ie[1][i]]; i3 = np[ie[2][i]]; getnorm(&xn,&yn,&zn,i1,i2,i3); swapit(&xn,s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&yn,s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&zn,s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[0][i1],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[1][i1],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[2][i1],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[0][i2],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[1][i2],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[2][i2],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[0][i3],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[1][i3],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); swapit(&coord[2][i3],s4); fwrite(s4,4,1,sfile); fwrite(s4,2,1,sfile); } fclose(sfile); puts(" "); printf(" STL Data Written to %s.stl \n",argv[1]); puts(" Done!!!!!!!!!"); exit(0); } void getnorm(xn,yn,zn,i1,i2,i3) float *xn,*yn,*zn; int i1,i2,i3; { float v1[3],v2[3]; int i; for(i=0;i<3;i++){ v1[i] = coord[i][i3] - coord[i][i2]; v2[i] = coord[i][i1] - coord[i][i2]; } *xn = (v1[1]*v2[2]) - (v1[2]*v2[1]); *yn = (v1[2]*v2[0]) - (v1[0]*v2[2]); *zn = (v1[0]*v2[1]) - (v1[1]*v2[0]); } long readelems(fname) char *fname; { long num,i; FILE *nfile; char string[256],s1[7]; num = 0; nfile = fopen(fname,"r"); if(!nfile){ puts(" error on element file open, bye!"); exit(1); } while(fgets(string,86,nfile)){ for(i=0;i<8;i++){ strncpy(s1,&string[6*i],6); s1[6] = '\0'; sscanf(s1,"%d",&ie[i][num]); } num++; } printf("Number of element read: %d\n",num); return(num); } long readnodes(fname) char *fname; { FILE *nfile; long num,typeflag,nval,ifoo; char string[256]; num = 0; nfile = fopen(fname,"r"); if(!nfile){ puts(" error on node file open, bye!"); exit(1); } while(fgets(string,100,nfile)){ sscanf(string,"%d ",&nval); switch(nval){ case(-888): typeflag = 1; break; case(-999): typeflag = 0; break; default: np[nval] = num; if(typeflag){ sscanf(string,"%d %g %g %g", &ifoo,&coord[0][num],&coord[1][num],&coord[2][num]); }else{ sscanf(string,"%d %g %g %g", &ifoo,&coord[0][num],&coord[1][num],&coord[2][num]); fgets(string,81,nfile); } num++; break; } } printf("Number of nodes read %d\n",num); return(num); } /* A Little ditty to swap the byte order, STL files are for DOS */ void swapit(s1,s2) char s1[4],s2[4]; { s2[0] = s1[0]; s2[1] = s1[1]; s2[2] = s1[2]; s2[3] = s1[3]; } 测试实例: / *====================================================== SAMPLE ANSYS INPUT DECK THAT SHOWS USAGE finish /clear /file,a2stest /PREP7 !---------- ! Build silly geometry BLC4,-0.6,0.35,1,-0.75,0.55 SPH4,-0.8,-0.4,0.45 CON4,-0.15,-0.55,0.05,0.35,0.55 VADD,all !------------------------ ! Mesh surface with non-solved (MESH200) triangles et,1,200,4 MSHAPE,1,2D ! Use triangles for Areas MSHKEY,0 ! Free mesh SMRTSIZE,,,,,5 AMESH,all !---------------------- ! Write out nodes and elements nwrite,a2stest,node ewrite,a2stest,elem !-------------------- ! Execute the ans2stl program /sys,ans2stl_win.exe a2stest ======================================================= */ 相关资源:ANSYS Workbench 工程实例详解 许京荆 优化完整版