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US ARMY EN 5151 Engineer Course - Design Forms For A Concrete Wall En5151

US ARMY EN 5151 Engineer Course - Design Forms For A Concrete Wall En5151
US ARMY EN 5151 Engineer Course - Design Forms For A Concrete Wall En5151

SUBCOURSE EDITION EN5151A

DESIGN FORMS FOR A CONCRETE WALL

DESIGN FORMS FOR A CONCRETE WALL

Subcourse EN5151

EDITION A

United States Army Engineer School

Fort Leonard Wood, Missouri 65473

5 Credit Hours

Edition Date: December 1995

SUBCOURSE OVERVIEW

This subcourse addresses the principles of designing wooden wall forms for concrete. One of the carpenter's most important concerns is to ensure that all wooden concrete wall forms are designed for strength and durability. In this subcourse you will be shown how to properly select the materials and spacing of these materials to gain that desired strength. As a carpenter, you must be able to construct these wall forms to support the concrete during placement and initial set period. This will be performed in accordance with Field Manual (FM) 5-742.

There are no prerequisites for this subcourse.

The lessons in this subcourse reflect the doctrine which was current at the time it was prepared. In your own work situation, always refer to the latest official publications.

Unless otherwise stated, the masculine gender of singular pronouns is used to refer to both men and women.

TERMINAL LEARNING OBJECTIVE:

ACTION:You will describe procedures used to design and construct wooden forms for concrete walls.

CONDITION:You will be given the material contained in this subcourse and an Army Correspondence Course Program (ACCP) examination response sheet. STANDARD:To demonstrate competency of this task, you must achieve a minimum of 70 percent the subcourse examination.

i EN5151

TABLE OF CONTENTS

Section Page Subcourse Overview (i)

Lesson:

Part A: Math Review...................................................................................................................1-1 Part B: Select Materials for Wallforms.........................................................................................1-5 Part C: Complete Design Procedure............................................................................................1-8 Practice Exercise.............................................................................................................1-33

Answer Key and Feedback.............................................................................................1-44 Appendix A:List of Common Acronyms............................................................................................A-1 Appendix B:Recommended Reading List...........................................................................................B-1

EN5151ii

LESSON

DESIGN FORMS FOR A CONCRETE WALL

Critical Task 051-199-4014

OVERVIEW

LESSON DESCRIPTION:

In this lesson you will learn what materials to select and the procedures necessary in designing a wooden wall form for a concrete wall. The procedures must be performed in a step-by-step process and will be presented in that manner in this lesson.

TERMINAL LEARNING OBJECTIVE:

ACTION You will deign a wooden form for concrete walls.

CONDITION You will be given subcourse booklet EN5151 and complete the review

exercise.

STANDARD:You must complete the lesson and the practical exercise.

REFERENCES:The material contained in this lesson was derived from FMs 5-34, 5-426, and 5-742; and STPs 5-12B4-SM-TG; and 5-51B12-SM-TG.

INTRODUCTION

It is very important that you, as a carpenter, learn the processes involved with the designing of forms for concrete walls. Your first step is to learn the different names of various components of wooden concrete wallforms. This will enable you to determine what type and size of materials to use and where to place these specific members. Your next step is to become an expert in determining the spacing of each of these supporting members. This will enable you to design a concrete form that will successfully handle concrete during the placing and setting up periods.

PART A: MATH REVIEW

Designing concrete forms, like other construction tasks, requires the use of a basic tool. If used skillfully, the “tool”-mathematics-will help you to complete this task.

1-1EN5151

Before you start the subcourse lesson, you need to perform a short review of the various types of math problems that you will encounter throughout. If you know how to add, subtract, multiply, divide, and are familiar with the operation symbols, you will proceed through this lesson without any difficulty. On the other hand, if you have trouble, be patient. Examples explaining each problem are included in this lesson. Just follow the directions, keeping in mind that you learn best by actually working out the solutions to the problems on paper.

MATH EXERCISE

Space has been provided below each question for you to work out your solution to each problem. After completing the questions, turn to page 1-4 and check your solutions with the review exercise answers and feedback sheet.

1. Convert 93 feet into inches.

2. How many 8-inch stakes can you cut from a piece of lumber that is 2 inches by 4 inches by 16 feet long?

3. How many board feet are in a piece of lumber that is 2 inches by 6 inches by 12 feet long?

4. How many 28-inch-long stakes can you cut from a 7-foot stake that is a piece of a 2 by 4?

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5. How many square feet of plywood will you need to build a form for a small retaining wall that is 8 feet long and 24 inches high?

6. How many 3 foot lengths can you cut from three rolls of tie wire that are 500 feet long?

7. How many cubic yards of concrete will it take to fill a concrete form that is 40 feet long 34 inches wide, and 6 inches deep?

8. How many cubic yards of concrete do you need to place concrete in a sidewalk that is 4 feet wide, 35 feet long, and 4 inches thick? Add a 20 percent waste factor.

9. How many cubic yards of concrete do you need to place concrete in a footer that is 18 feet long, 12 inches wide, and 6 inches thick? Add a 10 percent waste factor.

10. How many cubic yards of concrete do you need to fill a column that is 18 inches square and 12 feet high?

1-3EN5151

REVIEW EXERCISE ANSWER KEY AND FEEDBACK

Item Correct Answer

1.1,116 inches93 x 12 = 1,116

2.24 pieces16 x 12= 192 ÷ 8 = 24

3.12 board feet 2 x 6 x 2 = 144 ÷ 12 = 12

4 3 stakes12 x 7 = 84 ÷ 28 = 3

5.32 square feet8 x 2 = 16 x 2 (sides) = 32

6.500500 x 3 = 1,500 ÷ 3 = 500

7. 2.1 cubic yards40 x 34 ÷ 12 = 113.3 x 6 ÷ 12 = 56.67

40 x 34 = 1,360 x 0.5 = 680.0

680.0 ÷ 27 = 25.18

56.67 ÷ 27 = 2.1

8. 2.05 cubic yards35 x 4 = 140 x 0.33 = 46.20

46.20 ÷ 27 = 1.71

1.71 x 0.20 = 0.3420

1.71 + 0.34 =

2.05

9.36 cubic yards18 x 1 = 18 x 0.5 = 9.0

9.0 ÷ 27 = 0.33

0.33 x 0.10 = 0.0330

0.33 ÷ 0.03 = 0.36

10. 1 cubic yard18 ÷ 12 x 18 ÷ 12 x 12 = 27

1.5 x 1.5 x 12 = 27

27 ÷ 27 = 1

EN51511-4

PART B: SELECT MATERIALS FOR WALL FORMS

Selecting the materials for wallforms is the first step in the process of designing a concrete wall. You will cover the remaining steps in part C of this subcourse.

Step 1. Determine the materials to select for wall forms. To determine the materials to select for wall forms, you will need to understand what materials are available and which to use. Material and sizes to select from are-

Sheathing.Sheathing forms the vertical surfaces of a concrete wall. The materials to be used for sheathing are normally 1- by 4-inch or 1- by 6-inch boards and 5/8- or 3/4-inch plywood.

You should select plywood whenever possible because of its ability to cover large areas with a single sheet The ease of erection, economy, and strength are some of the reasons for selecting plywood. In addition, you may select/use option of 1/2-inch or 1-inch plywood when/if available.

Sheathing can be 1 1/4, 1 1/2-, or 2-inch-thick boards of any width; however, these sizes are used only on extra-large forms such as seawalls and dams. The type of sheathing selected will depend upon the type available at the supply point, or on the materials available list.

Studs. Studs add vertical rigidity to the wall forms. Studs are made of 2- by 4-inch material; however, they are available in sizes of 4 by 4 or 2 by 6. For economy, use 2 by 4s if possible.

NOTE: The larger the material, the greater the stud load.

Wales.Wales reinforce the studs when they extend upward more than 4 or 5 feet. Wales are structured of the same materials as studs. Usually 2 by 4s are used because they are economical. However, wales may also be made of 4 by 4 or 2 by 6s. Wales are always nailed together to make them doubled, thereby increasing their strength. The exception to wales being nailed together is when you are substituting heavier material; such as a single 4 by 4 for two 2 by 4s.

Bracing.Braces help stabilize the form. To prevent movement and maintain alignment, the form is normally braced with 2- by 4-inch material. Bracing may be made of 4 by 4s or 2 by 6s. The choice would depend upon the size of the form and the type of material available.

Tie wires.Tie wires secure the formwork against the lateral pressure of the plastic concrete. They always have double strands. Tie wires are normally made of No. 8 or 9 gauge annealed (soft) wire, but larger wire or barbed wire may also be used. The larger the wire number, the smaller the size of the wire. Since barbed wire is doubled, you can use a smaller size wire.

1-5EN5151

Work the following problems to see how well you understand the concepts covered in step 1. See page 1-31 for the solution to each problem.

Following each question is a list of materials to use for the function indicated. Select the best materials for that function.

PROBLEM 1

The best materials for sheathing on a wall form are-

A. 3/4-inch plywood and 1- by 6-inch material

B. 2- by 4- and 2- by 10-inch material

C. 3- by 6- and 2- by 6-inch material

D. 1- by 2- and 1- by 1-inch material

PROBLEM 2

The best materials for studs are-

A. 1- by 4- and 1- by 6-inch material

B. 2- by 2-inch material and 3/4-inch plywood

C. 2- by 6- and 2- by 4-inch material

D. 1- by 2- and 2- by 10-inch material

PROBLEM 3

The best materials for wales are-

A. 1- by 6- and 1- by l0-inch material

B. 2- by 10-inch material and 1/2-inch plywood

C. 3- by 6- and 2- by 2-inch material

D. 2- by 4- and 4 by 4-inch material

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PROBLEM 4

The best materials for the bracing on a wall form are-

A. 1- by 4- and 1- by 6-inch material

B. 2- by 10- and 1- by 2-inch material

C. 1- by 4- and 4- by 4-inch material

D. 4- by 4- and 2- by 4-inch material

PROBLEM 5

The best materials for tie wire on a wall form are:

A. 1/8-inch wire rope and No. 10 annealed wire

B. No. 10-barbed wire and No. 10 annealed wire

C. No. 8 and No. 9 annealed wire

D. No. 8 barbed wire and No. 4 hard-drawn wire

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PART C: COMPLETE DESIGN PROCEDURE

You completed step 1 of this process when you determined the materials needed to construct a concrete form in part B. Now you are ready to begin the actual design of the form by completing steps 2 through 17.

You will continue this process by first determining the rate of placing or vertical fill rate per hour of the form. This computation involves three parts. You will determine the mixer output (step 2), the plan area (step 3), and the rate of placing (step 4). Each of these steps will be explained in the following pages.

Step 2. Determine the mixer output. You determine the mixer output by dividing the mixer capacity by the batch time. The unit measurement for mixer output is measured in cubic feet per hour. If you use more than one mixer, multiply output by the number of mixers. Batch time includes loading all ingredients, mixing, and unloading. Batch time is measured in minutes. To determine the mixer output use this formula:

where-

cu ft = cubic feet cu/hr = cubic feet per hour, and min = minute

NOTE:If the answer contains a decimal, round up to the next whole number.

EXAMPLE:

Determine the mixer output, if the mixer's capacity is 16 cubic feet, the batching time is 7 minutes, and the mixer operates for 1 hour.

Step 3. Determine the plan area. The plan area is the area enclosed by the form. You determine the plan area by multiplying the length by width. It is measured in square feet. To determine the plan area, use this formula:

Plan area (sq ft) = form L (ft) x W (ft)

where-

ft = feet, L = length, sq ft = square feet, and W = width

EN51511-8

EXAMPLE:

Determine the plan area for a concrete wall form that is 15 feet long by 2 feet wide by 6 feet high.

Plan area = 15 x 2= 30 sq ft

Step 4. Determine the rate of placing. Having determined the mixer output (step 2) and the plan area (step 3), it is now time to compute the rate of placing. You determine the rate of placing of concrete in the form by dividing the mixer output by the plan area. Rate of placing is measured in vertical feet per hour. To determine the rate of placing, use this formula and the following procedures:

where-

ft/hr = feet per hour and R = rate of placing

?If the answer contains a decimal, round off to one decimal place. For example, for 1.41, use

1.4; for 1.57, use 1.6.

?The rates of placing should be kept below 5 feet/hour for economical design. Rate of placing

<5 feet/hour.

EXAMPLE:

Determine the rate of placing if the mixer output is 7 cubic yards per hour (189 cubic feet/hour) and the plan area is 15 feet by 2 feet.

1-9EN5151

Work the following problems to see how well you understand the concepts you just covered in steps 2, 3, and 4. See page 1-31 for the solution to each problem.

PROBLEM 6

Determine the plan area for a form that is 33 feet long by 7.5 feet high by 3 feet wide.

A.30

B.33

C.66

D.99

PROBLEM 7

Determine the total mixer output if the mixer capacity is 16 cubic feet and the batching time is 6 minutes with two mixers operating for 1 hour.

A.290

B.308

C.320

D.328

PROBLEM 8

Determine the rate of placing if the mixer output is 7 cubic yard per hour (189 cubic feet per hour) and the plan area is 33 feet by 3 feet.

A.0.8

B. 1.9

C. 2.3

D.3.1

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Step 5. Determine the concrete placing temperature. You determine the concrete placing temperature by making a reasonable estimate of the placing temperature of the concrete. During the seasons, you will be considering the ambient (environmental) temperature. The optimum concrete temperatures are 55 degrees (°) to 73° Fahrenheit (F). If the temperature is too cold, heated aggregate and warm water are used to bring the concrete temperature up to an acceptable level. If the temperature is too hot, ice water may have to be used. The air temperature is normally 10° F above the concrete temperature. You will be performing this step as you proceed through step 6.

Step 6. Determine the maximum concrete pressure. You determine the maximum concrete pressure by using Figure 1-1, page 1-12. Be as accurate as possible when using the graph. The use of a straight edge is highly recommended. You must estimate the concrete temperature, (step 5) first. To determine the maximum concrete pressure, use Figure 1-1, and the following procedures:

?Enter the bottom of the graph at the position where your rate of placing rate is located.

?Move vertically until you intersect the correct temperature curve. Estimate as closely to the temperature range as possible.

?Move to the far left side of the graph and estimate as closely as possible to the correct pressure number. This number is the maximum concrete pressure. It reads 100 pounds per

square feet.

EXAMPLE:

Determine the maximum concrete pressure if the rate of placing is 2.5 feet/hour and the concrete temperature is 60° F.

500 pounds per square feet

1-11EN5151

Figure 1-1. Maximum concrete pressure graph

For more accurate determination of maximum concrete pressure, use the following formula:

NOTE: This formula will be used in place of Figure 1-1 when determining maximum concrete pressure throughout the subcourse and in the examination.

EN51511-12

EXAMPLE:

Determine the maximum concrete pressure if the rate of placing is 2.5 feet/hour and the concrete temperature is 60° F.

525 pounds per square feet

Maximum concrete pressure =

where-

psf = pounds per square feet

Work the following problems to see how well you understand the concept you just reviewed in steps 5 and 6. See page 1-31 for the solution to each problem.

PROBLEM 9

Determine the maximum concrete pressure if the rate of placing is 1.6 feet per hour and the concrete temperature is 70° F.

A.205

B.256

C.300

D.356

PROBLEM 10

Determine the maximum concrete pressure if the rate of placing is 19 feet per hour and the concrete temperature is 50° F.

A.400

B. 492

C. 500

D. 518

1-13EN5151

Step 7. Determine the maximum stud spacing. Determining the maximum stud spacing depends on the type of sheathing used-boards or plywood. Maximum stud spacing is found by using either Table 1-1 for board sheathing or Table 1-2 for plywood sheathing. Be sure to use the correct one.

Table 1-1. Maximum stud or joist

spacing for support of board sheathing

To find the maximum stud spacing, use Table 1-1 or 1-2 and the following procedures:?Find the Maximum concrete pressure in the left column. If the value is not listed, round the load up to the next value on the table. For example, for 340 pounds per square feet, use 400

pounds per square feet

?Move across the row to the column headed by the sheathing thickness being used. The intersecting number is the maximum stud spacing and is in inches.

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Table 1-2. Maximum stud or joist

spacing for support of plywood sheathing

NOTE: All plywood sheathing problems and practice exercises will be using the Strong Way column in Table 1-2.

EXAMPLE:

Determine the maximum stud spacing, in inches, if the maximum concrete pressure is 320 pounds per square feet and a sheathing thickness of 1-inch-boards is used.

18 inches

1-15EN5151

Work the following problem to see how well you understand the concept you just reviewed in step 7. See page 1-31 for the solution in this problem.

PROBLEM 11

Determine the maximum stud spacing, in inches, if the maximum concrete pressure is 700 pounds per square feet and sheathing thickness of 1-inch boards is used.

A.14

B.15

C.16

D.21

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Step 8.Determine the uniform load on a stud. You determine the uniform load on a stud by multiplying the maximum concrete pressure (step 6) by the stud spacing (step 7). Uniform load on a stud is measured in pounds per linear feet. To determine uniform load on a stud, use this formula and the following procedures:

where to-

in = inch, lb/lin ft = pounds per linear feet, lb/sq ft = pounds per square feet and ULS =

uniform load on a stud

?Use the actual concrete pressure, not the rounded up figure that was used to obtain the stud spacing in step 7.

?Carry out the answer two decimal places.

EXAMPLE:

Determine the uniform load on a stud if the maximum concrete pressure is 410 pounds per square feet and the maximum stud spacing is 18 inches.

Work the following problem to see how well you understand the concept you just reviewed in step 8. See page 1-31 for the solution to this problem.

PROBLEM-12

Determine the uniform load on a stud if maximum concrete pressure is 350 pounds per square feet and the maximum stud spacing is 20 inches.

A.350.38

B.560.70

C.583.33

D.593.35

1-17EN5151

a于ANSYS二次开发的管系结构应力分析系统

万方数据

第3期张庆峰等:基于ANSYS二次开发的管系结构应力分析系统—-79—.大,计算结果可靠。但它要求使用者具有一定的有限元知识背简单。 景,并同时具有较强专业知识水平、较强的结构分析能力和扎实 的英语基础。鉴于上述特点,使其对压力管系的有限元分析不 具有针对性。复杂的英文界面和繁琐的分析步骤都给从事压力 管系有限元分析的技术人员造成了很大的障碍。因此,基于这 些不便因素,为适用不同层次的用户使用,利用ANSYS内部提 供的二次开发工具。把ANSYS作为结构分析工具,建立了特别 适用于结构应力分析的中文界面环境、菜单和工具杆的管系结 构分析系统模块。此模块以向导的方式来进行每一步骤,各步 骤附有帮助文件,充分体现了专业化、用户化、便捷化的特点。 如图1所示。 图3管系图 图1绘制管系图 4应用实例 利用在役压力管道系统的应力分析模块对某厂核反应器再循环装置管线进行应力分析,如图2所示。 图2核反应器再循环装置回路管线图 4.1核反应器再循环装置回路管线概况 下面是一个应用该软件对在役核压力回路管线进行应力结构分析的简例。如图3所示,假定核反应器再循环装置的回路管线中发现了二处裂纹。这些裂纹可能是由于在生产或制造过程没有操作经验或某种晶间应力腐蚀所引起的。这两个裂纹,①和②,存在于旁路与核反应再循环装置回路管线主管路相连的焊接部位,它们可认为是复合缺陷。旁路管线的内径是282mm,主管路的内径是450ram,厚度是31.76mm。这些管路和弯管是SA333GR6型材料,弹性模量是188GPa。 4.2管系的结构分析 借助ANSYS的二次开发功能,在开发“含缺陷压力管系风险分析系统”时。在结构应力分析模块中,选择了国际著名的ANSYS有限元分析软件作为结构应力分析工具,并为适用不同层次的用户的需要,针对ANSYS的管路系统模块的特征,对ANSYS进行了二次开发,建立了专用程序的同时建立起对应的图形驱动界面,使得前处理建模、计算和后处理操作等变得十分 图4管系应力分布云图 5结论 通过开发以ANSYS为平台的管系应力分析系统,证实了运用ANSYS内部提供的APDL语言和UIDL语言进行开发专业模块的可行性,并且达到了界面简洁、易操作的预期功能。 利用建立在ANSYS二次开发基础上强大的管道结构应力分析模块,可以在制定管道的检修计划时,方便地确定出管道高度应集中部位,有针对性地选择焊缝并进行射线探伤,使管线的安全状况分析更加准确。有针对性地选择焊缝并进行射线探伤,使得管道的安全状况分析更为准确。同时,也可以利用该系统为分析工具,制定出旨在降低失效风险的管道结构改进措施,优化管道结构。以较低的成本提高管道的完整性水平。 因此,该系统的推广应用,对提高企业的压力管道管理水平,保障安全生产和技术进步具有重要意义。 参考文献 1ANSYSAPDLProgrammer’sGuideRelease5.5.ANSYS。Ine. 2TheUIDLProgrammer’sGuideRelease5.5.ANSYS.Ine. 3谢禹钧,蔺永诚,等.含缺陷压力关系失效风险分析系统(I)【J】.石油化工设备,2002,31(4):4—6. 4谢禹钧,蔺永诚等.含缺陷压力关系失效风险分析系统(n)【J】.石油化工设备,2002,31(5):4~6. 5程进,江见鲸等.基于ANSYS的程序界面设计及应用。四川建筑科学研究。2002,28. 6沈士明,在役压力管道安全评定研究的现状与发展。中国机械工程。 1997.8. 7APDL参数化有限元分析技术及其应用实例,中国水利水电出版社, 2003. 万方数据

ansys二次开发及实例

ansys二次开发教程+实例 第3章ANSYS基于VC++6.0的二次开发与相互作用分析在ANSYS中的实现 3.1 概述 ANSYS是一套功能十分强大的有限元分析软件,能实现多场及多场耦合分析;是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的 一体化大型FEA软件;支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容,强大的并行计算功能 支持分布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点: (1) 完备的前处理功能 ANSYS不仅提供了强大的实体建模及网格划分工具,可以方便地构造数学模型,而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有 限元软件的数据接口(如MSC/NSSTRAN,ALGOR,ABAQUS等),并允许从这些程序中读取有限元模型数据,甚至材料特性和边 界条件,完成ANSYS中的初步建模工作。此外,ANSYS还具有近200种单元类型,这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出 反映实际结构的仿真计算模型。 (2) 强大的求解器 ANSYS提供了对各种物理场量的分析,是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、 非线性结构静力、动力分析外,还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于 不同的问题及不同的硬件配置。 (3) 方便的后处理器 ANSYS的后处理分为通用后处理模块(POST1)和时间历程后处理模块(POST26)两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 (4) 多种实用的二次开发工具 ANSYS除了具有较为完善的分析功能外,同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏(Marco)、参数设计语言(APDL)、用户界面设计语言(UIDL)及用户编程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言,其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句,可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务;UIDL(User Interf ace Design Language)是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS的图形用户界面(GUI)中的一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能,该项技术充分显示了ANSYS的开放体系,用户 不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式(如可以定义一种新的材料,一个新的单元或者给出一种新的屈服 准则),而且还可以编写自己的优化算法,通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。 鉴于上述特点,近几年来,ANSYS软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用ANSYS软件进行实际工程分析,对利用ANSYS提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用ANSYS软件的二次开发功能,以VC++6.0为工具,运用APDL语言,对ANSYS进行二次开发,编制框筒结构-桩筏基础-土相互作用体系与地震反应分析程序。 3.2 程序设计目标 针对某一实际工程问题,ANSYS所提供的APDL语言可对ANSYS软件进行封装。APDL语言即ANSYS软件提供的参数化设计 语言,它的全称是ANSYS Parametric Design Language。使用APD L语言可以更加有效地进行分析计算,可以轻松地进行自动化工作(循环、分支、宏等结构),而且,它是一种高效的参数化建模手段。使用APDL语言进行封装的系统可以只要求操作人员输入前处理 参数,然后自动运行ANSYS进行求解。但完全用APDL编写的宏还存在弱点。比如用APDL语言较难控制程序的进程,虽然它提供了 循环语句和条件判断语句,但总的来说还是难以用来编写结构清晰的程序。它虽然提供了参数的界面输入,但功能还不是太强,交互性 不够流畅。针对这种情况,本文用VC++6.0开发框筒结构-桩筏基础-土相互作用有限元分析程序(简称LW S程序)。

ANSYS模拟大体积混凝土浇筑过程的参数分析_赵英菊

1.ANSYS分析的原理和步骤 ANSYS的热分析[1]包括稳态和瞬态两种,如果系统的温度场与时间无关,则称该系统处于稳定的热状态,简称稳态;如果系统的温度场随时间发生变化,则称系统处于瞬态。显然,大体积混凝土的浇筑过程属于瞬态分析,也属于非线性分析。 我们不仅要进行混凝土温度场的模拟还要进行应力场的模拟,所以要用到ANSYS中耦合分析,ANSYS提供了两种分析耦合场的方法:直接耦合与间接耦合。 直接耦合法的耦合单元包含所有必须的自由度,仅仅通过一次求解就能得出耦合场分析结果;间接耦合法是以特定的顺序求解单个物理场的模型,通过把第一次场分析的结果作为第二次场分析的载荷来实现两种场的耦合。如我们用到的热-应力耦合分析就是将热分析得到的节点温度作为载荷施加在后序的应力分析中来实现耦合的。基本步骤如下: 第一步:进行热分析,可选择SOLID70单元; 第二步:重新进入前处理器,转换单元类型;将热单元转换为相应的结构单元,原来的SOLID70单元将自动转换为SOLID45单元,其对应的命令是ETCHG,TTS。 第三步:设置结构分析中的材料属性; 第四步:读入热分析结果并将其作为载荷;可采用命令LDREAD读入热分析的节点温度,或点击MainMenu>Solution>LoadApply>Temperature>FromThermalAnalysis。注意,结果文件的扩展名为*.rth。 第五步:指定参考温度;在参考温度处,热应力值为零。 第六步:求解及后处理。 2.温度场的求解 2.1三种基本传热方式 (1)热传导,遵循傅里叶定律(导热基本定律):q″=-λdT dx ,式中q″为热流密度(W/m2),λ为导热系数(W/m?℃),“-”表示热量流向温度降低的方向。 (2)热对流,用牛顿冷却方程来描述:q″=β(TS-TB),式中β为对流换热系数,TS为固体表面的温度,TB为周围流体的温度。 (3)热辐射,指物体发射电磁能,并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程。 2.2边界条件 (1)第一类边界条件是指混凝土表面温度T是时间τ的已知函数,即 T(x,y,z,τ)=Tb(τ) (2)第二类边界条件是指混凝土表面的热流量是时间的已知函数,即 -λ$T $n =T′(τ) 式中λ—— —导热系数,W/m?℃或kJ/m?h?℃,W/m?℃=3.6kJ/m?h?℃; n—— —表面外法线方向,若表面是绝热的,有:$T $n =0。 (3)第三类边界条件假定经过混凝土表面的热流量与混凝土表面温度T和气温Ta之差成正比,即 -λ$T $n =β(T-Ta) 式中β—— —表面放热系数,也称对流系数,W/m2?℃。其数值与风速va(m/s)有密切的关系,固体表面在空气中的放热系数可用以下两式计算,单位是kJ/m2?h?℃。 粗糙表面:β=23.9+14.50va(1)光滑表面:β=21.8+13.53va(2)当有模板和保温层时,可按下式计算:β=1 ∑ δ i λ i +1 β q (3)式中δi—— —各种保温材料的厚度(m); λi—— —各种保温材料的导热系数(W/m?K),可按表1取值[2]; βq—— —空气的传热系数,可取23(W/m2?K)。 表1各种保温材料的导热系数λ值(W/m?K) (4)当两种条件不同的固体接触时,如接触良好,则在接触面上温度和热流量都是连续的,即T1=T2,λ1( !T 1 !n )=λ2(!T2 !n )。 混凝土与空气接触(包括有养护条件)的边界可按照第三类边界条件处理: NSEL,,,!选择与空气接触的表面节点 SF,ALL,CONV,β,Tair,!加载表面散热系数和环境温度 混凝土与地基或基岩的边界可以按照第四类边界条件处理,通过定义两种材料的导热系数和初始温度即可。 2.3热学参数取值基本参数较容易获得,也可参考下表: 表2材料的基本热学参数 2.3.1水化热的施加在ANSYS中,混凝土的水化热是通过生热率HGEN来施加的。顾名思义,生热率就是单位时间内混凝土的生热量,即所产生的热量对时间的导数,用表达式表示为: hgen=dQ dt (4)式中:Q—— —混凝土中产生的热量; hgen—— —混凝土生热率。 混凝土的水化热放热过程与混凝土的绝热温升过程具有一致性,若取指数经验式: ANSYS模拟大体积混凝土浇筑过程的参数分析 赵英菊王社良康宁娟 (西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055) 摘要:建筑工程中的大体积混凝土结构越来越多,利用有限元程序ANSYS进行施工过程的模拟仿真可以形象地给出温度场和应力场的分布情况,同时能考虑各参数随时间的变化。时变参数的选取及其在程序中的实现是仿真分析中的重点和难点,特总结归纳,并给出解决的方法供参考。 关键词:ANSYS;混凝土;浇筑;时变参数 材料名称λ材料名称λ 木模0.23黏土砖0.43 钢模58油毡0.05 草袋0.14沥青矿棉0.09~0.12 木屑0.17沥青玻璃棉毡0.05 矿渣0.47泡沫塑料制品0.03~0.05 黏土1.38~1.47泡沫混凝土0.10 干砂0.33水0.58 湿砂1.31空气0.03 名称数值单位名称数值单位 混凝土的密度2400kg/m3混凝土的导热系数2.710W/m?℃ 土壤的密度1750kg/m3土壤的导热系数0.586W/m?℃ 混凝土的比热0.963kJ/kg?℃混凝土的线膨胀系数10×10-6℃ 土壤的比热1.005kJ/kg?℃混凝土的导温系数0.0042m2/h96

附代码基于C 的ANSYS二次开发

ansys二次开发 1概述 ANSYS是一套功能十分强大的有限元分析软件,能实现多场及多场耦合分析;是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件;支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容,强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点:(1)完备的前处理功能 ANSYS不仅提供了强大的实体建模及网格划分工具,可以方便地构造数学模型,而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有限元软件的数据接口(如MSC/NSSTRAN,ALGOR,ABAQUS等),并允许从这些程序中读取有限元模型数据,甚至材料特性和边界条件,完成ANSYS中的初步建模工作。此外,ANSYS还具有近200种单元类型,这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出反映实际结构的仿真计算模型。 (2)强大的求解器 ANSYS提供了对各种物理场量的分析,是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、非线性结构静力、动力分析外,还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置。 (3)方便的后处理器 ANSYS的后处理分为通用后处理模块(POST1)和时间历程后处理模块(POST26)两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 (4)多种实用的二次开发工具 ANSYS除了具有较为完善的分析功能外,同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏(Marco)、参数设计语言(APDL)、用户界面设计语言(UIDL)及用户编程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言,其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句,可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务;UIDL(User Interface Design Language)是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS的图形用户界面(GUI)中的一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能,该项技术充分显示了ANSYS的开放体系,用户不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式(如可以定义一种新的材料,一个新的单元或者给出一种新的屈服准则),而且还可以编写自己的优化算法,通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。 鉴于上述特点,近几年来,ANSYS软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用ANSYS软件进行实际工程分析,对利用ANSYS提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用ANSYS软件的二次开发功能,以VC++6.0为工具,运用APDL语言,对ANSYS进行二次开发,编制框筒结构-桩筏基础-土相互作用体系与地震反应分析程序。2程序设计目标 针对某一实际工程问题,ANSYS所提供的APDL语言可对ANSYS软件进行封装。APDL语言即ANSYS软件提供的参数化设计语言,它的全称是ANSYS Parametric

ANSYS二次开发

ANSYS二次开发手册 UIDL解析 APDL解析

目录 第二章解析UIDL篇 (1) 2.1结识UIDL (1) 2.2看看UIDL的模样 (2) 2.3 Ansys调用UIDL的过程 (7) 第三章UIDL实例解析一 (10) 3.1问题描述: (10) 3.2环境准备: (10) 3.3添加菜单: (12) 3.4结束语 (16) 第四章UIDL实例解析二 (17) 4.1问题描述: (17) 4.2环境准备及构建对话框: (18) 4.3参数提取杂谈 (21) 4.4结束语 (23) 附录 (23) 第五章UIDL实例解析三 (27) 5.1问题描述 (27) 5.2环境准备及构建联机帮助: (28)

5.3几点说明 (34) 5.4 结束语 (35) 第六章解析APDL (36) 6.1 熟悉新朋友—APDL (36) 6.2 二次开发工具之间的比较 (36) 6.3 结束语 (37) 第七章APDL综合实例 (38) 7.1 问题说明 (38) 7.2 解题思想 (39) 7.3 构建步骤 (40) 7.4 几点说明 (47) 7.5 结束语 (48)

第二章解析UIDL篇 2.1结识UIDL UIDL是什么?Ansys二次开放语言的一种。 OK,那么它能带给我们什么?很多很多,如果你想让你在Ansys中制作的用户界面具有专业水准的话,请来结识一下我们的UIDL把。 ●全称: UIDL的全名是User Interface Design Language,是Ansys 中二次开发工具方面的三大金刚之一。GUI方面几乎全部的二次开发 功能都将由它运筹帷幄。 ●功用: ?组织我们自己强大的菜单系统。想象一下我们在Ansys中也能轻 松做出可以和VC,VB之类主流GUI开发工具媲美的菜单响应效 果,Ansys的世界将是多么的亲切、友好。 ?构建功能繁复的对话框。Ansys中美观易用的ContactWizard对 话框级联界面一定让你印象很深把,有了它,即使是最菜鸟的门 外汉也能构建一流的工程算例,Ansys5.7中的DesignSpace应 该就是无可争辩的例证之一。虽然从UNIX内核上讲(Windows

ANSYS添加toolbar的方法

ANSYS添加toolbar的方法 1. 创建命令abbr *ABBR命令或者GUI操作Utility Menu> Macro> Edit Abbreviations or Utility Menu> MenuCtrls> Edit Toolbar Abbr The abbreviation name that will appear on the toolbar button. The name can contain up to eight characters. String The String argument is the name of the macro or command that Abbr represents. If String is the name of a macro, the macro must be within the macro search path. For more information about using macros, see "APDL as a Macro Language". If de>Stringde> references an ANSYS picking menu or dialog box (using UIDL), then specify "Fnc_string." For example, in the abbreviation definitions for "QUIT" and "POWRGRPH" shown above, "Fnc_/QUIT" and "Fnc_/GRAPHICS" are unique UIDL function names which identify the ANSYS picking menu or dialog box associated with the QUIT and POWRGRPH abbreviations respectively. For more information about accessing UIDL functions, see Calling Dialog Boxes From a Macro. de>Stringde> can contain up to 60 characters but cannot include any of the following:

UIDL二次开发步骤

UIDL二次开发工具在自卸车车厢设计中的实现 ANSYS调用UIDL的过程: 以下在ANSYS11.0环境下进行说明。ANSYS在启动时会自动在其安装目录下的\ansys11.0\v110\ANSYS\gui\en-us\UIDL文件夹中搜寻menulist110.ans文件,并调用其指向的UIDL文件,包括UIMENU.GRN、UIFUNCl.GRN和UIFUNC2.GRN文件。因此,只需将这4个文件复制到自己的工作目录中,并对其重新编辑,即可实现调用自己定制的GUI界面。 通常ANSYS按照以下顺序寻找menulist110.ans 文件:用户工作目录(可以在Interactive 启动方式中设定)->用户根目录->/ansys/docu 目录,可见只 要我们在用户工作目录中编辑自己的menulist110.ans 文件,ANSYS 将优先使用我们自己的menulist110.ans文件。如果生成了自己的UIDL 控制文件,并 在我们自己的menulist110.ans文件中指向它们,我们就能实现对UIDL 的全 控制。 所以,menulist110.ans文件可以复制到自己的工作目录,也可以不复制到自己的工作目录上。 假设工作目录为E:\ansys,安装目录为D:\Program Files\ansys11.0\v110\ANSYS\gui\en-us\uidl,则可以有以下几种做法:1)将UIMENU.GRN、UIFUNCl.GRN和UIFUNC2.GRN文件复制到工作目录中,menulist110.ans 文件不复制,对这四个文件重新编辑,即可实现调用自己定制的GUI界面。 2)将UIMENU.GRN、UIFUNCl.GRN和UIFUNC2.GRN文件和menulist110.ans文件这四个文件都复制到工作目录中,对这四个文件重新编辑,即可实现调用自己定制的GUI界面。 这两种方法下的menulist110.ans文件中的内容均为: 3)新建一个文件夹,比如命名为ansys1,路径为E:\ansys1,将UIMENU.GRN、UIFUNCl.GRN和UIFUNC2.GRN文件复制到文件夹ansys1中,menulist110.ans 文件复制不复制均可,对这四个文件重新编辑,将工作目录改为E:\ansys1,启动ansys,即可实现调用自己定制的GUI界面。 方法3下的menulist110.ans文件中的内容为:

ANSYS二次开发

第七章 APDL 综合实例 7.1 问题说明 本章在阐明APDL 技术时本想也采取实例的方式,把APDL 的各个细节 都用一个个详细的实例说清楚,无奈APDL 细节内容比较繁复,而且不和UIDL 那样各成体系,APDL 的应用很多情况下都是和UIDL 、UPF 结合在一起应用的,它甚至渗透到基础分析中的各个环节中,可以说也是ANSYS 的脚本基础。考虑到大家都不会有兴趣来聆听枯燥的数组构建法,宏函数的参元特性等罗嗦的APDL 语法,这里我们打算用一个比较大的综合实例来想大家描述一部分APDL 的功能,从这里你将能看到我们能用APDL 干些什么。 还记得UIDL 实例解析二中的一个例子巴,这里我们有必要重温一下: 如图1(a)一所示,一带孔薄板,长4000mm ,宽2000mm ,顶部中心 部分1800mm 处承受42MP 的压力,左右两个长圆孔中心分别踞四周 1000mm ,长圆孔的具体形式如图1(b)所示,上下分别为半圆,中部用 直线衔接。这里假设长圆长轴与水平方向夹角为α。 为了使得孔边缘应力集中最小,这里拟调整α的大小(α∈[-π/2, π/2]),以便在固定的H 情况下达到长圆孔周围应力集中最小。 在UIDL 实例二的部分我们只是在GUI 界面下实现了它的参数化建 模,这部分工作在本章的综合实例中仍然有效,下面我们将一步步完全 实现这一问题。 7.2 解题思想 本问题是在用户给定H 的情况下求得α角的最优解,使得孔边最大拉应 力最小(这是因为材料抗拉性能比较弱)。这里我们的想法是把α取每一个角度时候得到的孔边最大拉应力都求出,比较一下,得到孔边拉应力最小情况下对应的α取值。现在的问题是,我们只能够对每一离散的α值求取其孔 图1 (b) H r

基于APDL和UIDL的ANSYS二次开发技术及其应用_图文(精)

基于APDL 和U IDL 的ANS YS 二次开发技术及其应用 张建业1,杨甫勤2,钱继锋2 (1.天津工业大学机械电子学院,天津300160(2.军事交通学院装运机械系,天津300161 摘要:以渐开线圆柱齿轮为例,介绍了在有限元软件ANSYS 中,运用U IDL 进行图形界面设计和运用APDL 语言进行参数化实体建模的方法,提高了ANSYS 软件的用户接受程度和分析效率。 关键词:ANSYS ;APDL ;U IDL ;二次开发 中图分类号:TH 132文献标识码:B 文章编号:1672-1616(200623-0079-03ANSYS 是我国工程界广泛使用的大型通用有限元分析软件之一,具有

良好的开放性、可定制性,提供多种二次开发途径,用户可根据自身的需要在标准ANSYS 版本上进行功能扩充和系统集成,生成具有行业分析特点和符合用户需要的用户版本的ANSYS 程序,从而实现设计和分析的易用性 、高效性。ANSYS 的二次开发功能包括4个组成部分:用户界面设计语言(U IDL 、参数化程序设计语言(APDL 、用户程序特性(U PFs 、ANSYS 数据接口,其中U IDL 和APDL 是目前常用的2种二次开发功能,U IDL 可完成主菜单系统及菜单项、对话框和拾取对话框、帮助系统的图形界面的设计,APDL 可编写参数化的用户程序。 1用户界面设计语言(U IDL U IDL (User Interface Design Language 是ANSYS 为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS 的图形界面(GU I 中的 一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、组织设计ANSYS 图形界面的强有力工具。U IDL 控制文件由一个控制文件头和几个构造块组成,一个构造块对应着

ANSYS二次开发概述

ANSYS二次开发概述 标准ANSYS程序是一个功能强大、通用性好的有限元分析程序,同时它还具有良好的开放性,用户可以根据自身的需要在标准ANSYS版本上进行功能扩充和系统集成,生成具有行业分析特点和符合用户需要的用户版本的ANSYS程序。开发功能包括四个组成部分: ⑴.参数化程序设计语言(APDL) ⑵.用户界面设计语言(UIDL) ⑶.用户程序特性(UPFs) ⑷.ANSYS数据接口 APDL所能实现的功能通俗的说来应该是次于UPF而强与UIDL,但实际上是由于三者具体侧重点不同造成的:UIDL主要控制GUI界面的各类二次开发方法,涉及的分析部分就要少一些,APDL可以称其为和分析部分频繁打交道的一组小型工具,功能强大,但不和UIDL一样能够非常具体的针对某一两方面的二次开发处理,通常情况下融合在分析的角角落落中。UPF是三者之间的最强者,能完成最复杂的二次开发工作,比如说构建新单元,复杂数据库交互,外围命令定制等,但UPF在很多情况下也借助了APDL命令来完全实现其功能。同样也能在UIDL中嵌入APDL命令,来构建比较复杂的GUI二次开发工作。 UIDL、APDL和UPF三者各有所长,密不可分。结合使用三者,就能够实现任何强大的分析功能。

5.2 Ansys的开发功能组成部分Ansys的开发功能由三个部分组成:参数化程序设计语言(APDL)、用户界面设计语言(UIDL)、用户程序特性(UPFs) 5.2.1 参数化程序设计语言(APDL) 参数化程序设计语言(APDL-ANSYS Parametric Design Language)实质上由类似于FORTRAN77的程序设计语言部分和1000多条ANSYS命令组成。其中,程序设计语言部分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)、重复执行命令、缩写、宏以及用户程序等。标准的ANSYS程序运行是由1000多条命令驱动的,这些命令可以写进程序设计语言编写的程序,命令的参数可以赋确定值,也可以通过表达式的结果或参数的方式进行赋值。从ANSYS命令的功能上讲,它们分别对应ANSYS分析过程中的定义几何模型、划分单元网格、材料定义、添加载荷和边界条件、控制和执行求解和后处理计算结果等指令。很多情况下,APDL主要用在优化设计或者自适应网格划分中。 用户可以利用程序设计语言将ANSYS命令组织起来,编写出参数化的用户程序,从而实现有限元分析的全过程,即建立参数化的CAD模型、参数化的网格划分与控制、参数化的材料定义、参数化的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的后处理。 宏是具有某种特殊功能的命令组合,实质上是参数化的用户小程序,可以当作ANSYS的命令处理,可以有输入参数或没有输入参数。

ansys二次开发及实例

ansys二次开发教程+实例 第3章 ANSYS基于VC++的二次开发与相互作用分析在ANSYS中的实现 概述 ANSYS是一套功能十分强大的有限元分析软件,能实现多场及多场耦合分析;是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件;支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容,强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点: (1) 完备的前处理功能 ANSYS不仅提供了强大的实体建模及网格划分工具,可以方便地构造数学模型,而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有限元软件的数据接口(如MSC/NSSTRAN,ALGOR,ABAQUS等),并允许从这些程序中读取有限元模型数据,甚至材料特性和边界条件,完成ANSYS 中的初步建模工作。此外,ANSYS还具有近200种单元类型,这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出反映实际结构的仿真计算模型。 (2) 强大的求解器 ANSYS提供了对各种物理场量的分析,是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、非线性结构静力、动力分析外,还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置。 (3) 方便的后处理器 ANSYS的后处理分为通用后处理模块(POST1)和时间历程后处理模块(POST26)两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 (4) 多种实用的二次开发工具 ANSYS除了具有较为完善的分析功能外,同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏(Marco)、参数设计语言(APDL)、用户界面设计语言(UIDL)及用户编程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言,其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句,可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务;UIDL(User Interface Design Language)是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS的图形用户界面(GUI)中的一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能,该项技术充分显示了ANSYS的开放体系,用户不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式(如可以定义一种新的材料,一个新的单元或者给出一种新的屈服准则),而且还可以编写自己的优化算法,通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。 鉴于上述特点,近几年来,ANSYS软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用ANSYS 软件进行实际工程分析,对利用ANSYS提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用ANSYS软件的二次开发功能,以VC++为工具,运用APDL语言,对ANSYS进行二次开发,编制框筒结构-桩筏基础-土相互作用体系与地震反应分析程序。 程序设计目标 针对某一实际工程问题,ANSYS所提供的APDL语言可对ANSYS软件进行封装。APDL语言即ANSYS软件提供的参数化设计语言,它的全称是ANSYS Parametric Design Language。使用APDL语言可以更加有效地进行分析计算,可以轻松地进行自动化工作(循环、分支、宏等结构),而且,它是一种高效的参数化建模手段。使用APDL语言进行封装的系统可以只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运行ANSYS进行求解。但完全用APDL编写的宏还存在弱点。比如用APDL语言较难控制程序的进程,虽然它提供了循环语句和条件判断语句,但总的来说还是难以用来编写结构清晰的程序。它虽然提供了参数的界面输入,但功能还不是太强,交互性不够流畅。针对这种情况,本文用VC++开发框筒结构-桩筏基础-土相互作用有限元分析程序(简称LWS程序)。

附代码基于C++的ansys二次开发

ansys二次开发 1 概述 ANSYS是一套功能十分强大的有限元分析软件,能实现多场及多场耦合分析;是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件;支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容,强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点:(1) 完备的前处理功能 ANSYS不仅提供了强大的实体建模及网格划分工具,可以方便地构造数学模型,而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有限元软件的数据接口(如MSC/NSSTRAN,ALGOR,ABAQUS等),并允许从这些程序中读取有限元模型数据,甚至材料特性和边界条件,完成ANSYS中的初步建模工作。此外,ANSYS还具有近200种单元类型,这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出反映实际结构的仿真计算模型。 (2) 强大的求解器 ANSYS提供了对各种物理场量的分析,是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、非线性结构静力、动力分析外,还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置。 (3) 方便的后处理器 ANSYS的后处理分为通用后处理模块(POST1)和时间历程后处理模块(POST26)两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 (4) 多种实用的二次开发工具 ANSYS除了具有较为完善的分析功能外,同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏(Marco)、参数设计语言(APDL)、用户界面设计语言(UIDL)及用户编程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言,其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句,可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务;UIDL(User Interface Design Language)是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言,允许用户改变ANSYS的图形用户界面(GUI)中的一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能,该项技术充分显示了ANSYS的开放体系,用户不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式(如可以定义一种新的材料,一个新的单元或者给出一种新的屈服准则),而且还可以编写自己的优化算法,通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。 鉴于上述特点,近几年来,ANSYS软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用ANSYS软件进行实际工程分析,对利用ANSYS提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用ANSYS软件的二次开发功能,以VC++6.0为工具,运用APDL语言,对ANSYS进行二次开发,编制框筒结构-桩筏基础-土相互作用体系与地震反应分析程序。 2 程序设计目标 针对某一实际工程问题,ANSYS所提供的APDL语言可对ANSYS软件进行封装。APDL语言即ANSYS软件提供的参数化设计语言,它的全称是ANSYS Parametric

ansys二次开发及实例

中的一些组项,提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计 ANSYS 图形用户界面的强有力工具; UPFs(User Programmable Features) 提供了一套 Fortran77 函数和例程以扩展或修改程序的功能,该项技术充分显示了 ANSYSS 序剪裁成符合自己所需的任何组织形式(如可以定义一种新的材料,一个新的单元或者给出一种新的屈服准则),而且还可以编 以VC++为工具,运用APDL 语言,对ANSYS?行二次开发,编制框筒结构一桩筏基础一土相互作用体系与地震反应分析程序。 程序设计目标 针对某一实际工程问题, ANSYS 所提供的APDL 语言可对ANSYS 软件进行封装。APDL 语言即ANSYS 软件提供的参数化设计语言,它的 全称是ANSYS°arametric Design Language ?使用APDL 语言可以更加有效地进行分析计算,可以轻松地进行自动化工作(循环、分支、 APDL 语言进行封装的系统可以只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运 行ANSYS?行求解。但完全用 APDL 编写的宏还存在弱点。比如用 APDL 语言较难控制程序的进程,虽然它提供了循环语句和条件判断语 句,但总的来说还是难以用来编写结构清晰的程序。它虽然提供了参数的界面输入,但功能还不是太强,交互性不够流畅。针对这种情 况,本文用VC++开发框筒结构-桩筏基础-土相互作用有限元分析程序(简称 本程序设计目标是利用 VC++寸ANSYS 进行封装。用VC++寸ANSYS 模拟框筒结 构—桩筏基础—土相互作用进行二次开发,用户只需输 入诸如地震波、计算时间步长、阻尼比等物理性能参数等,系统就能自动调用 ANSYS 计算程序,自动进行网格划分、地震动加载以及自 ansys 二次开发教程 +实 例 第3章ANSYS 基于 VC+啲二次开发与相互作用分析在 ANSYS 中的实现 概述 ANSY 鬼一套功能十分强大的有限元分析软件, 能实现多场及多场耦合分析;是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化 大型FEA 软件;支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、 异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容,强大的并行计算功能支持分 布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点: (1) 完备的前处理功能 ANSYSF 仅提供了强大的实体建模及网格划分工具, 可以方便地构造数学模型, 而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有限元软 件的数据接口 (如 MSC/NSSTRANALGORABAQU 等) ,并允许从这些程序中读取有限元模型数据, 甚至材料特性和边界条件, 完成 ANSYS 中的初步建模工作。此外,ANSYS 还具有近200种单元类型,这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出反映实际结构的仿真计算 模型。 (2) 强大的求解器 ANSYS 提供了对各种物理场量的分析,是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、非线 性结构静力、动力分析外,还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于不同 的问题及不同的硬件配置。 (3) 方便的后处理器 ANSYS 勺后处理分为通用后处理模块( POST1和时间历程后处理模块(POST26两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、 应变、速度以及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 (4) 多种实用的二次开发工具 ANSYS^ 了具有较为完善的分析功能外,同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏( Marco )、参数设计语言( APDL )、 用户界面设计语言(UIDL )及用户编程特性(UPFs ),其中APDL (ANSYS Parametric Design Language )是一种非常类似于 Fortran77 的参数化设计解释性语言,其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句,可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务; UIDL (User Interface Design Language )是ANSYS 为用户提供专门进行程序界面设计的语言, 允许用户改变 ANSYS 勺图形用户界面(GUI) ANSYS 勺开放体系,用户不仅可以采用它将 写自己的优化算法,通过将整个 ANSYS 作为一个子程序调用的方式实现。 鉴于上述特点,近几年来, ANSYS 软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用 ANSYS 软件进行实际工程分析,对利用 ANSYS 提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用 ANSYS 软件的二次开发功能, 宏等结构),而且,它是一种高效的参数化建模手段。使用 LWS g 序)。

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