ANSYS APDL参数化有限元分析技术深度解析

APDL即ANSYS参数化设计语言（ANSYS Parametric Design Language），它是一种解释性语言，可以利用参数创建模型，并自动实现分析任务。ANSYS的APDL实质上是由类似于FORTRAN77的程序设计语言部分和1000多条ANSYS命令组成的。

图1  ANSYS命令使用

图2  ANSYS命令说明

APDL允许复杂的数据输入，使用户对任何设计或分析属性有控制权（例如：几何尺寸、材料、边界条件和网格密度等），扩展了传统有限元分析范围以外的能力，并扩充了更高级运算（包括零件参数化建模、设计优化等），为用户控制复杂计算的过程提供了极大的方便。

从ANSYS命令的功能上讲，它们分别对应ANSYS分析过程中的建立几何模型、划分单元网格、材料定义、施加载荷、定义边界条件、分析控制、执行求解以及后处理计算结果等指令。利用APDL的程序语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元分析命令，就可以实现参数化建模、参数化的网格划分与控制、参数化的材料定义、参数化载荷和边界条件定义、参数化的分析控制和求解以及参数化后处理结果的显示，从而实现参数化有限元分析的全过程。

在参数化的分析过程中可以修改其中的参数达到反复分析各种尺寸、不同载荷大小的多种设计方案，极大地提高了分析效率，减少了分析成本。同时，以APDL为基础，用户还可以开发专用有限元分析程序，或者编写经常重复使用的功能小程序，保存成宏文件以供用户随时调用或创建成按钮放在工具条上。另外，APDL也是ANSYS设计优化的基础，只有创建参数化的分析流程才能对其中的设计参数执行优化改进，达到最优化设计。

APDL程序设计语言与其它编程语言一样，具有参数、数组表达式、函数、流程控制（循环与分支）、缩写、宏以及用户程序等。其中命令执行中所使用到的参数可以被赋值为确定值，也可以通过表达式或参数的方式进行赋值。

图3  ANSYS APDL  分支结构

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