ANSYS APDL是一款強大的有限元分析軟件，其中包含了許多強大的命令和功能。其中一個最有用、功能最強的特性是能夠?qū)⑷魏谓Y果數(shù)據(jù)虛擬映射到過模型的任意路徑上。通過該路徑，可以執(zhí)行許多數(shù)學運算和微積分

ANSYS APDL是一款強大的有限元分析軟件，其中包含了許多強大的命令和功能。其中一個最有用、功能最強的特性是能夠?qū)⑷魏谓Y果數(shù)據(jù)虛擬映射到過模型的任意路徑上。

通過該路徑，可以執(zhí)行許多數(shù)學運算和微積分運算，從而得到有意義的計算結果：開裂處的應力強度因子和J-積分，通過該路徑的熱量、物體上的磁場力等。有用的附帶好處是，能以圖形或列表方式觀察結果項沿路徑的變化情況。

在這篇文章中，我們將介紹如何使用ANSYS APDL命令中的PATH特性來定義路徑和插值結果數(shù)據(jù)，以及如何存檔和恢復路徑數(shù)據(jù)。

定義路徑

要定義路徑，首先要定義路徑環(huán)境然后定義單個路徑點。選擇工作平面上的節(jié)點、位置或填寫特定坐標位置表來決定是否定義路徑，然后通過拾取或使用PATH、PPATH命令來生成路徑。

對于PATH命令，你需要輸入路徑名（不多于8個字符）、路徑點數(shù)（2-1000）等信息；對于PPATH命令，在“By Location”選項中需要輸入路徑點的整體坐標值。路徑在激活的顯示坐標系中定義。

插值結果數(shù)據(jù)

在定義路徑之后，可以使用PDEF命令來在一激活的結果坐標系中沿著路徑虛擬插值任何結果數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)（DOF節(jié)點解）、派生數(shù)據(jù)（應力、通量、梯度等）、單元表數(shù)據(jù)、FLOTRAN節(jié)點結果數(shù)據(jù)，等等。例如，可以沿著X路徑方向插值熱通量，命令如下：

PDEF，XFLUX，TF，XXFLUX

其中，XFLUX是用戶定義的分配給路徑項的任意名字，TF和XX放在一起識別該項為X方向的熱通量。

除了PDEF命令，還可以使用PDEFGUI、PVECTGUI命令來進行路徑插值操作。PMAP命令（在PDEF命令前發(fā)出）提供了處理材料不連續(xù)及精確計算的高級映射技術。

觀察路徑項

一旦進行了數(shù)據(jù)插值，就可以使用PLPATH或PLPAGM命令以圖形或列表方式觀察結果項沿路徑的變化情況。另外，也可以執(zhí)行算術運算，如加、減、乘、除、積分等。

要得到指定路徑項與路徑距離的關系圖，使用PLPATH命令。要得到指定路徑項的列表，使用PRPATH或PRANGE命令。在路徑顯示的橫坐標項中，路徑定義變量也能用來取代路徑距離。

執(zhí)行算術運算

使用PCALC、PDOT、PCROSS命令可以在路徑項中執(zhí)行算術運算。其中，PCALC命令允許對路徑項進行加、減、乘、除、求冪、微分、積分等運算；PDOT命令計算兩路徑矢量的點積；PCROSS命令計算兩路徑矢量的叉積。

存檔和恢復路徑數(shù)據(jù)

若想在離開POST1時保留路徑數(shù)據(jù)，必須將其存入文件或數(shù)組參數(shù)中，以便于以后恢復。首先可選一條或多條路徑，然后將當前路徑寫入一文件中，或?qū)⒙窂綌?shù)據(jù)寫入數(shù)組變量中。

要從一個文件中取出路徑信息及將該數(shù)據(jù)存為當前激活的路徑數(shù)據(jù)，可調(diào)用PARESU命令，將其恢復到當前激活路徑數(shù)據(jù)中?？梢允褂肞APUT命令將路徑數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組參數(shù)中，也可以從數(shù)組參數(shù)中恢復路徑數(shù)據(jù)并將其作為當前激活路徑數(shù)據(jù)。

結論

使用ANSYS APDL命令中的PATH特性，可以輕松地定義路徑并將結果數(shù)據(jù)虛擬映射到路徑上執(zhí)行各種數(shù)學運算和微積分運算。同時，可以存檔路徑數(shù)據(jù)以備以后使用。這使得對模型中的關鍵區(qū)域進行準確的分析成為可能。