ANSYS二次开发及应用实例详解（万水ANSYS技术丛书） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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师访 著

图书标签:

• ANSYS
• 二次开发
• APDL
• Python
• 技术丛书
• 工程仿真
• 有限元
• 案例分析
• 万水
• 数值计算

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508492353

版次：1

商品编码：10954685

包装：平装

丛书名： 万水ANSYS技术丛书

开本：16开

出版时间：2012-02-01

用纸：胶版纸

页数：372

字数：590000

正文语种：中文

编辑推荐

　　

　　针对二次开发功能，利用简单的模型，使分析过程和计算结果清晰明了。
　　丰富且经过验证的案例，读者可轻松再现案例过程。
　　提供命令流、用户子程序源代码、数据文件和宏文件等各类文件近100个。

内容简介

　　

　　《万水ANSYS技术丛书：ANSYS二次开发及应用实例详解》共分三篇，第一篇是二次开发基础篇，共3章来讲解二次开发的工具和UPFS的基础。第二篇是APDL二次开发篇，共4章来讲解APDI参数化建模、APDL优化设计、APDL本构模型开发、APDL数据处理等方面知识；第三篇是LIPFS二次开发篇，共4章来讲解材料本构关系的UPFS二次开发、复杂材料本构模型的二次开发、UPFS开发单元的两种方法和应用实例以及其他UPFS二次开发的实例，比如用户自定义命令、用户自定义输出、用户自定义载荷等。
　　针对二次开发功能，本书所举的说明性例子都较为简单，简单的模型不仅能使分析过程和计算结果清晰明了，更能使介绍的重点放在ANSYS二次开发上，有利于读者的学习。本书的案例非常丰富，而且这些案例都是经过验证的，读者可以轻松地再现案例过程。
　　《万水ANSYS技术丛书：ANSYS二次开发及应用实例详解》可作为学习ANSYS二次开发的参考用书，但要求读者对ANSYS较为熟悉，且拥有一定的有限元理论基础。适合机械、土木工程、力学、电子电气等工科专业本科高年级以及研究生灵活掌握ANSYS分析技术的参考书。

目录

第一篇 二次开发基础篇
前言
第1章 ANSYS软件及其二次开发工具
1.1 ANSYS简介
1.1.1 ANSYS的发展历程
1.1.2 ANSYS12.0的组成
1.1.3 其他有限元软件
1.2 ANSYS二次开发工具
1.2.1 APDL参数化设计语言
1.2.2 UPFs用户可编程特性
1.2.3 IYIDL界面设计语言
1.2.4 Tcl／Tk语言
第2章 APDL基本知识
2.1 APDL语言基础
2.1.1 APDL参数及数组
2.1.2 APDL程序控制
2.1.3 APDL语言编辑器
2.2.APDL宏
2.2.1 创建APDL宏
2.2.2 APDL宏的运行
2.2.3 参数传递
2.2.4 APDL宏简单实例
第3章 UPFs基本知识
3.1 UPFs基础
3.1.1 UPFS的功能
3.1.2 使用UPFS的建议
3.1.3 inc文件
3.1.4 关于程序的调试
3.1.5 UPFs的构成
3.2 UPFs基本子程序
3.2.1 本构模型开发用户子程序
3.2.2 单元开发用户子程序
3.2.3 单元开发支持子程序
3.2.4 修改和监视已存在单元的用户子程序
3.2.5 载荷用户子程序
3.2.6 支持子程序
3.2.7 计算干预用户子程序
3.2.8 自定义命令用户子程序
3.2.9 内存管理子程序
3.2.10 参数处理子程序
3.2.11 其他有用的子程序和命令
3.3 访问ANSYS数据库的子程序
3.3.1 选择或获得节点及单元的子程序
3.3.2 节点信息相关子程序
3.3.3 单元特征相关子程序
3.3.4 耦合及约束相关子程序
3.3.5 节点载荷子程序
3.3.6 单元载荷子程序
3.3.7 结果信息子程序
3.4 方便用户开发的子程序
3.4.1 通用子程序
3.4.2 向量操作子程序
3.4.3 矩阵操作子程序
3.5 UPFs的编译连接与激活
3.5.1 FOR.TRAN编译器及系统设置
3.5.2 编译连接过程
3.5.3 使用FORTRAN之外的语言编译连接
3.5.4 激活UPFs的方法
3.6 IJPFs应用实例
3.6.1 利用UPFs计算单元长度
3.6.2 编译连接
3.6.3 结果验证

第二篇 APDL二次开发篇
第4章 参数化建模及分析
4.1 APDL参数化建模及分析基础
4.1.1 APDL参数化建模基础
4.1.2 APDL通用分析程序
4.2 建立参数化弹簧模型
4.2.1 问题描述
4.2.2 模型建立
4.3 建立渐开线圆柱齿轮模型
4.3.1 问题描述
4.3.2 模型建立
4.4 采矿过程专用应力分析程序
4.4.1 问题描述
4.4.2 参数化模型
4.4.3 开挖求解及后处理
4.4.4 分析实例
第5章 优化设计
5.1 APDL优化设计基础
5.1.1 ANSYS优化分析的概念
5.1.2 优化算法
5.1.3 APDL优化设计的步骤
5.2 梁截面尺寸优化设计
5.2.1 问题描述
5.2.2 APDL优化过程
5.2.3 优化结果分析
第6章 APDL本构模型开发
6.1 Duncan-Chang本构模型算法
6.1.1 Duncan－Chang模型介绍
6.1.2 Duncan-Chang模型算法
6.2 APDI实现过程
6.2.1 生成并调用宏文件
6.2.2 APDL实现过程
第7章 数据处理
7.1 自定义输出文件格式
7.1.1 ANSYS输出文件格式的设置
7.1.2 用户自定义输出格式
7.2 建立ABAQ[JS输入文件
7.2.1 ABAQUS inp文件一般格式
7.2.2 利用ANSYS输出inp文件
7.3 向量和矩阵操作
7.3.1 向量操作基础
7.3.2 应用实例
7.4 用户自定义动画
7.4.1 ANSYS动画显示基础
7.4 12自定义动画的方法
7.4.3 应用实例
7.5 刚度矩阵可视化
7.5.1 刚度矩阵的图形化输出方法
7.5.2 Harwell.Boeing文件格式
7.5.3 矩阵稀疏率
7.5.4 测试模型
7.5.5 相关宏文件说明

第三篇 UPFs二次开发篇
第8章 简单材料模型的二次开发
8.1 简单弹性材料模型
8.1.1 usermat子程序介绍
8.1.2 应力更新
8.1.3 一致切线算子矩阵
8.1.4 单轴拉伸试验模拟
8.2 超弹性材料模型
8.2.1 LlserHyper用户子程序
8.2.2 模型算法
8.2.3 数值实施
8.2.4 橡胶材料受力分析
8.3 考虑损伤的材料模型
8.3.1 弹性损伤本构方程
8.3.2 数值实施
……
常见错误及调试
参考文献

前言/序言

《ANSYS二次开发及应用实例详解（万水ANSYS技术丛书）》是一本深入探讨ANSYS软件二次开发技术，并结合大量实际应用案例进行详细阐述的专业书籍。本书旨在帮助读者掌握利用ANSYS API（应用程序接口）进行二次开发的方法，从而扩展ANSYS的功能，提高仿真效率，解决更复杂、更个性化的工程问题。 本书核心内容概述： 本书将系统性地引导读者从理解ANSYS二次开发的基础概念入手，逐步深入到各种高级技巧和实际应用。全书内容围绕“理论阐释”与“实践演练”相结合的模式展开，力求让读者不仅知其然，更知其所以然。 第一部分：ANSYS二次开发基础理论与环境搭建 ANSYS二次开发概述： 详细介绍ANSYS二次开发的必要性、优势及其在现代工程仿真中的重要地位。阐述二次开发能够解决哪些传统ANSYS操作难以实现的问题，例如自动化重复性任务、定制化数据处理、集成外部算法、构建特定仿真流程等。 ANSYS API详解： 深入剖析ANSYS提供的各种API接口，包括但不限于： APDL（ANSYS Parametric Design Language）: 作为ANSYS最核心的脚本语言，本书将详细讲解APDL的语法结构、常用命令流、宏的定义与调用、参数化设计理念以及如何通过APDL实现高度自动化的仿真过程。重点会放在如何利用APDL构建复杂的计算逻辑、处理几何模型、定义材料属性、设置载荷和边界条件、执行求解以及后处理数据提取等方面。 Python API: 介绍如何利用Python语言对ANSYS进行二次开发。阐述Python在ANSYS生态中的作用，如何通过Python脚本与ANSYS Workbench进行交互，实现模型构建、参数扫描、结果分析的自动化。将重点介绍Python API的常用模块和函数，以及如何结合Python强大的数据处理和可视化能力来增强ANSYS的仿真能力。 COM API: 简要介绍COM（Component Object Model）接口，说明其在更底层、更灵活的开发场景中的应用，以及如何通过COM接口实现与其他软件的深度集成。 开发环境配置： 指导读者如何搭建高效的ANSYS二次开发环境，包括安装必要的开发工具（如IDE）、配置Python环境、理解ANSYS安装目录下的相关开发资源等。 调试与排错技巧： 提供实用的调试技巧和常见错误排查方法，帮助读者快速定位和解决开发过程中遇到的问题。 第二部分：APDL二次开发实践与典型应用 APDL脚本编写入门： 从最基础的APDL命令开始，逐步引导读者编写简单脚本，例如：模型创建、网格划分、材料定义、施加简单载荷等。 参数化建模与仿真： 重点讲解如何利用APDL实现参数化建模，通过改变参数自动更新几何模型，并自动进行仿真分析。这将极大提高设计迭代的效率。 自动化网格划分： 介绍如何通过APDL脚本实现复杂模型的高质量网格自动生成，包括网格尺寸控制、网格类型选择、网格质量检查等。 自定义载荷与边界条件： 演示如何通过APDL定义复杂的、非标准化的载荷和边界条件，以满足更精细的仿真需求。 结果提取与后处理自动化： 重点讲解如何利用APDL提取关键仿真结果（如应力、位移、温度、模态频率等），并将其导出为特定格式的文件，为后续的数据分析和报告生成打下基础。 APDL宏库开发： 指导读者如何创建可复用的APDL宏，将常用的仿真流程封装成宏，方便在不同项目中使用，提高开发效率。 典型APDL应用实例： 复杂结构参数化分析： 通过一个实际的复杂结构（如航空发动机叶片、汽车零部件）为例，演示如何利用APDL实现其参数化建模、网格自动生成、多工况仿真以及关键性能指标的自动提取与评估。 疲劳寿命评估自动化： 讲解如何通过APDL脚本结合应力分析结果，自动进行疲劳寿命的初步评估，并生成可视化报告。 振动模态分析的定制化后处理： 演示如何利用APDL提取特定模式的模态信息，并进行可视化展示，或者与其他分析结果进行关联。 第三部分：Python API二次开发实践与集成应用 Python与ANSYS Workbench的交互： 详细介绍如何使用Python API连接ANSYS Workbench，控制Workbench项目流程。 Workbench项目自动化： 演示如何通过Python脚本自动创建、修改、运行Workbench项目，包括： 几何建模的Python控制： 利用Python API直接生成或修改CAD模型，实现基于参数的几何变化。 材料属性的Python化管理： 通过Python脚本导入、修改材料属性，实现材料库的集成。 网格生成的Python脚本： 调用ANSYS Meshing的Python接口，实现网格的自动化生成与优化。 求解流程的Python控制： 自动化设置求解器参数，执行求解。 结果后处理的Python扩展： 利用Python进行更高级的结果分析、数据可视化、报告生成等。 Python在多物理场仿真中的应用： 探讨如何利用Python API协调和控制多个物理场接口（如结构、热、流体等）的仿真流程，实现耦合仿真。 与其他软件的集成： 介绍如何利用Python API将ANSYS仿真结果与Excel、MATLAB、数据库等其他软件进行集成，构建更完善的仿真分析平台。 典型Python API应用实例： 多目标优化设计： 结合Python的优化算法库，实现ANSYS仿真的多目标优化设计自动化。例如，在给定约束条件下，找到使结构重量最轻同时应力最小的设计方案。 大数据驱动的仿真： 演示如何将大量的历史仿真数据或实验数据通过Python导入ANSYS，用于模型校准或验证。 Web界面的仿真服务： 简要介绍如何利用Python结合Web框架，构建简单的Web界面，实现远程调用ANSYS进行仿真分析。 第四部分：高级主题与未来展望 UDF（用户自定义函数）与二次开发的关系： 简要介绍UDF在特定物理场（如CFD、FEA）中的作用，并说明在某些情况下，UDF的开发也可以与APDL或Python API结合使用，实现更强大的功能。 性能优化与代码效率： 提供提升二次开发代码执行效率的建议和技巧。 ANSYS二次开发最佳实践： 总结编写高质量、可维护、可扩展的二次开发代码的经验。 ANSYS二次开发的未来趋势： 展望ANSYS二次开发的未来发展方向，如AI在仿真中的应用、云平台上的仿真开发等。 本书特色： 理论与实践深度结合： 不仅仅是概念的介绍，更侧重于动手实践。每一个重要技术点都配有详细的代码示例和操作步骤。 丰富多样的实例： 涵盖了机械、航空航天、汽车、土木工程等多个领域的典型工程问题，让读者能够触类旁通。 循序渐进的学习路径： 从基础的APDL脚本编写到复杂的Python API集成，学习路径清晰，适合不同水平的读者。 强调实用性： 所有案例都力求贴近实际工程应用，帮助读者解决实际工作中遇到的难题。 专业性强： 由经验丰富的ANSYS技术专家编写，内容严谨，技术准确。 通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解ANSYS二次开发的强大能力和应用价值。 熟练掌握APDL和Python API进行ANSYS二次开发的核心技术。 独立解决复杂的工程仿真问题，并实现仿真流程的自动化。 提升个人在CAE领域的专业技能，增强职业竞争力。 为企业构建更高效、更智能的仿真分析体系提供技术支撑。 本书是所有希望深入挖掘ANSYS潜力，提升仿真效率，解决个性化工程问题的工程师、研究人员和学生不可多得的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计朴实无华，但正是这种内敛的风格，让我对书中内容产生了浓厚的兴趣。我一直对ANSYS软件在工程分析领域的强大功能有所耳闻，但苦于缺乏系统性的指导，常常在实际操作中遇到瓶颈。偶然间，我发现了这本《ANSYS二次开发及应用实例详解》，它犹如一本藏宝图，为我揭开了ANSYS世界深邃而迷人的面纱。书中的案例分析部分尤其令我印象深刻，作者并没有流于表面地介绍软件的皮毛，而是深入到每一个细节，从前处理、求解器设置到后处理，都进行了详尽的阐述。每一个步骤都配有清晰的截图和翔实的文字说明，让我能够一步一步地跟着操作，仿佛置身于作者的开发现场。更重要的是，书中不仅讲解了如何使用ANSYS解决具体工程问题，还重点强调了“二次开发”这一核心概念。这让我意识到，ANSYS不仅仅是一个强大的分析工具，更是一个可以根据自身需求进行定制和优化的平台。书中的二次开发实例，比如自定义材料模型、编写自动化脚本等，为我打开了全新的思路，让我看到了如何将ANSYS的能力发挥到极致，从而解决那些传统方法难以应对的复杂问题。总而言之，这本书的理论深度与实践指导并重，既有对ANSYS核心原理的深刻剖析，又不乏贴近实际工程应用的鲜活案例，是一本真正能够帮助读者提升ANSYS技能的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在工程领域摸爬滚打多年的技术人员，我深知理论知识的枯燥乏味与实际应用的千差万别。然而，这本《ANSYS二次开发及应用实例详解》却成功地打破了这一藩篱。它不是一本干巴巴的说明书，而更像是一位经验丰富的老前辈，循循善诱地将自己多年的 ANSYS 使用心得和开发经验倾囊相授。我特别欣赏书中“应用实例详解”这个部分，每一个案例都选取了工程领域中具有代表性的问题，例如结构强度分析、热应力分析、流体动力学仿真等等。作者不仅给出了详细的步骤，更是在每个步骤后进行深入的剖析，解释了为什么要这样做，这样做的原理是什么，以及这样做可能带来哪些潜在的影响。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我对 ANSYS 的理解不再停留在表面操作层面，而是能够触及到其背后深刻的物理规律和数学模型。更让我欣喜的是，书中关于“二次开发”的内容，这部分内容往往是市面上同类书籍所忽视的，但它却是真正能够提升 ANSYS 应用价值的关键。作者通过多个生动的二次开发实例，展示了如何通过脚本、API接口等方式，将 ANSYS 与其他软件集成，或者实现更加高效、自动化的仿真流程。这不仅大大节省了我的时间和精力，更让我能够解决一些传统方法难以触及的个性化需求。这本书的价值，远不止于教会我如何操作 ANSYS，更在于它点燃了我对于 ANSYS 技术潜力的想象，让我看到了无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在翻开这本书之前，我对“二次开发”这个概念并没有一个非常清晰的认识。我一直认为 ANSYS 只是一个功能强大的预设软件，使用者只需要按照既定的流程去操作即可。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。作者以极其专业且富有洞察力的视角，揭示了 ANSYS 作为一款先进的工程仿真平台，其真正的强大之处在于其高度的可定制性和扩展性。“二次开发”并非是高不可攀的神秘领域，而是可以通过系统性的学习和实践，触手可及的技能。书中关于 APDL 脚本语言的应用讲解，以及如何通过 VBScript、Python 等接口进行二次开发，让我看到了如何让 ANSYS 变得更加“智能”和“高效”。例如，书中关于自动化报告生成、参数化建模优化等实例，极大地启发了我对于如何提升工作效率的思考。我曾经花费大量时间在重复性的操作上，而通过学习书中的二次开发技术，我能够将这些繁琐的步骤自动化，从而将更多的时间和精力投入到更具创造性的分析和设计工作中。此外，书中对一些高级分析技术（如非线性分析、接触分析等）的案例分析，也让我对 ANSYS 在解决复杂工程问题方面的能力有了更深刻的认识。总的来说，这本书不仅是一本 ANSYS 的操作指南，更是一本引领读者迈向 ANSYS 高级应用和个性化开发的启蒙之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于我这样一个在 ANSYS 学习道路上不断探索的读者来说，无疑是一个巨大的福音。我一直觉得，对于 ANSYS 这样一款功能强大的软件，仅仅掌握其表面的操作是远远不够的，其真正的精髓在于如何利用其灵活的机制，去解决更深层次的工程问题。而这本书，恰恰满足了我的这一需求。作者在书中并没有简单地罗列 ANSYS 的各种功能，而是将重点放在了“二次开发”这一关键点上，通过大量的实例，向读者展示了如何通过定制化的开发，将 ANSYS 的能力发挥到极致。我印象特别深刻的是，书中对于如何自定义材料模型、如何编写用户自定义载荷的讲解，这些内容对于解决一些非常规的工程问题至关重要。例如，在我的实际工作中，经常会遇到一些特殊的材料属性，而传统的 ANSYS 材料库无法满足需求，这时候，掌握了书中的二次开发技术，就能够轻松地解决这一难题。而且，书中对每一个案例都进行了详尽的剖析，从问题的提出、模型的建立、求解器的选择，到后处理的分析，都进行了层层深入的讲解，让我能够不仅知道“怎么做”，更明白“为什么这么做”。这种深入的讲解方式，让我对 ANSYS 的理解更加透彻，也让我能够更好地将所学知识应用于实际工程项目。这本书的价值，在于它不仅仅是一本操作手册，更是一本能够激发读者学习兴趣、提升工程实践能力、并开启 ANSYS 高级应用之路的宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，逻辑清晰，环环相扣。从最基础的 ANSYS 界面介绍开始，逐步深入到各个模块的功能讲解，最后落脚于实用性极强的二次开发和应用实例。我认为，对于初学者而言，前期的基础知识铺垫是至关重要的，而这本书恰恰在这方面做得非常出色。它没有上来就抛出复杂的概念，而是用通俗易懂的语言，将 ANSYS 的基本操作和核心理念娓娓道来。我尤其喜欢书中对不同分析类型（如静态结构分析、模态分析、瞬态分析等）的讲解，作者并没有将它们割裂开来，而是通过对比和关联，让读者能够更好地理解它们之间的区别与联系，从而在实际应用中能够选择最合适的分析方法。而当进入到“二次开发”和“应用实例”部分时，这本书的价值更是得到了淋漓尽致的体现。作者挑选的实例都非常有代表性，涵盖了机械、材料、土木等多个工程领域，并且每一个实例都经过了精心的设计，确保了学习的有效性。例如，书中关于自定义单元的开发，以及如何利用 APDL 脚本实现复杂载荷的施加，这些内容对于我解决实际工作中遇到的难题起到了至关重要的作用。通过这本书的学习，我不仅掌握了 ANSYS 的基本操作技巧，更重要的是，我学会了如何将 ANSYS 作为一种强大的工程分析工具，去解决更复杂、更具挑战性的问题。这本书的出版，无疑为广大 ANSYS 用户提供了一本不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

书不错,岩土的实例很多

评分☆☆☆☆☆

一句话，好书！用了就知道！

评分☆☆☆☆☆

ANSYS二次开发良心教材，工作需要，希望以后可以学得更好。可以一起交流交流哦

评分☆☆☆☆☆

厉害

评分☆☆☆☆☆

ansys必读之做，不懂的地方直接跟师老师email了，师老师回复很快。

评分☆☆☆☆☆

书真心不错，喜欢万水系列的水，厚道实用

评分☆☆☆☆☆

正在学习仿真，书上介绍的很详细

评分☆☆☆☆☆

适合ANSYS二次开发的朋友去看看，

评分☆☆☆☆☆

这本书还是挺不错的 纸张也挺好 是经典的二次开发参考书籍