一、APDL是什么

ANSYS Parametric Design Language (APDL)是由ANSYS公司开发的一种命令式语言，主要适用于CAD系统中有限元分析的前后处理。用户可以使用APDL直接控制ANSYS程序完成有限元分析流程的各个步骤，从而实现自动化计算分析。 APDL不同于常见的编程语言，例如C++或Python，APDL可以直接与ANSYS的多个模块及功能进行交互。APDL可以用于建模、模拟、分析和后处理，并且其语言实现了调用Matlab、Excel等软件的接口，可以与其他编程语言进行混合编程。

二、APDL的基本语法

APDL主要由两部分组成：命令和参数。其中命令对应ANSYS中的各种功能、操作，参数控制命令的具体实现。常见的命令包括CHGVAR、PHASE、MAT等，每个命令都有对应的参数。 在APDL中，语句必须以分号结尾，以表示语句的结束。语法的一般格式如下：

命令，参数1，参数2，……；

其中参数之间以逗号分隔，命令与第一个参数之间没有空格。

三、APDL的应用场景

在工业领域，APDL可以广泛应用于有限元仿真、结构分析、流体控制、热力学模拟、优化设计等方面。在以下几个应用场景中，APDL体现出其强大的优势：

1. 宏语言

使用APDL即可轻松编写一些基于模板的通用模型，只需在ANSYS中加载相应的宏文件即可。宏文件可用于自动化预处理，如网格生成、加载边界条件等业务流程，使开发者可以更加专注于模型的建立。此外，APDL也支持控制流、循环、判断等语法，以及支持宏调用其他程序库。

2. 其他ANSYS模块的协同操作

APDL不仅可以用于结构分析领域，还可以与其他工程领域的ANSYS模块进行协同操作，包括热力学、流体仿真、电磁场分析、多物理场模拟等。APDL中，通过命令来控制其他模块的功能、参数、算法调整等，实现不同模块之间的全面性联动。

3. 脚本自动化

利用APDL可实现自动化流程控制和快速执行，将计算结果自动导入到其他软件中进行后续处理。这种流程自动化的处理方式可以极大提高仿真计算效率，节省大量人力物力开销。

四、APDL代码示例

以下是一个APDL代码示例：

! 定义参数
/PREP7
et,1,185 ! 定义单元类型
keyopt,1,3,6 ! 定义稳定元
keyopt,1,4,1 ! 定义壳体单元
r,1,0.002,! 定义圆棒截面半径
wid,1,0.002 ! 定义壳体的厚度
MP,EX,210000,! 正交材料参数
/ESHAPE
,flata
,area,0.000314,! 定义面积
,et,1
,secnum,1
,secdata,r, wid
cmsel,s,flata
cm,type,1
TYPE,1
allsel,all
! 建模
bshaft,0,0,0,0.100,90,!
bshaft,0.100,0,0,0.200,-90,!
vsolid,all
qattr,etype,1 ! 获得设置的单元类型
qattr,stype,1 ! 获得定义的壳体属性值
! 边界条件
nsel,s,loc,x,0
d,1,3,0 ! 定义x轴向方向约束
allsel,all
nsel,s,loc,y,0
d,2,3,0 ! 定义y轴向方向约束
allsel,all
fsel,s,loc,y,0.200
f,2,1E7 ! y方向施加200N的力
! 求解方程组
/solu
antype,0 ! 静力分析
solve
! 后处理
/post1
etlist,! 命令显示定义过的单元及其编号
type,1,! 显示定义过的结构单元中，某种单元的应力
d,1,stres
cint,flata,area,! 计算所选面上的应力
plnsol,s,prin ! 选择应力主方向
! 保存、退出
/file/save
fileexit