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[其它软件] 扒一扒江湖上的有限元软件及其正确的打(Xue)开(Xi)方式

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发表于 2022-5-16 14:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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“这个世界是一个偏微分方程,我们的专业就是花式解这个方程。”——题记(这是最近看到的一句话,很有感触,放在这里权作题记,别问我为什么要有题记,B格很重要!!)

之前,我们聊过有限元理论方面的书(扒一扒有限元的那些书),相信各位看官已经把那些书都看完了(毕竟时间已经过去很久了啊!!!),对有限元的理论已经有了一个初步的了解,下面我们说一下如何学习使用FEM软件。同样,无意冒犯,欢迎指正,欢迎分享,当然也欢迎合规转载。

有人的地方就有江湖,同样有软件的地方就有鄙视链。工业界的鄙视链则更为漫长,用自编软件及开源软件的(OpenSees、OpenFOAM 等主要特点就是名字以Open开头,没有前后处理的界面,开启软件就是黑乎乎的一片,B格极高)鄙视用大型通用商业有限元软件的(ANSYS、ABAQUS、Altair 等),用商业有限元软件的鄙视用工程软件的(PKPM、3D3S、MIDAS 等),用工程软件的鄙视用Excel 的,用Excel 的鄙视用计算器的,用计算器的鄙视用CAD 的(俗称绘图狗)。笔者今天就来聊一聊如何成为一个可以站在鄙视链上游(会用ANSYS、ABAQUS)的人。

先甩一张图吧,在笔者的印象中这张图最早出现在仿真论坛,现在已经找不到了,侵删!图中详细叙述了FEM商业软件江湖上各路群雄的恩怨情仇,故事梗概基本就是今天我收购了你,明天他和她联姻了,某一天有个牛逼的天才横空出世,打造了一把圆月弯刀,然后被一个老爷爷拿两个糖块给骗走了。
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小煤球儿我把经常使用的软件用绿色的方框标了出来(别问我为什么是绿色,笔者虽然讨厌绿色,但是笔者喜欢给别人按上绿色啊!)。笔者推荐大家可以尝试使用的FEM软件包括:达索系列 (ABAQUS,ISIGHT),MSC的全系列 (Nastran,Patran,Marc),Adina、ANSYS系列,COMSOL、Altair 的HyperMesh。还是那句话,这些软件就好比七件武器,用好了一件就足以立足工业界,用好了几件则可以称霸土木楼,集齐了七件可以召唤神龙。笔者在学习软件上没有心得,没有经验,只有血淋淋的教训,下面说出来博君一笑,也好让读者少走弯路。

学好软件的第一本书是:
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没错~~你没看错,不要GRE,不要雅思、托福,只要英语六级词汇,因为基本上所有的软件界面都是英文的(注意是基本上!!你拿个你自己写的VBA,告诉我这界面是全中文的来打我脸,我拿你也没办法)。软件操作极为繁复,你连每个按钮什么意思都看不懂,还玩什么有限元啊,笔者可是用自己的惨痛教训,泣血推荐了这本书啊。

背好了单词我们就可以点开软件开始玩了(至于软件怎么安装的?LOL那么复杂的游戏你都能装上,你还有脸来问我软件怎么装?),所有的软件快速上手的方式,不外传的终南捷径无外乎是大量做题(对,就是应试教育那样的题),下面笔者就接着厚着脸皮推荐几本习题集!

SAP2000
这厮主要擅长做杆系结构的分析,但是笔者也曾用它做过类似于高桩承台,复杂钢结构节点等分析(涉及到保密协议,图就不扔上来了吧)。这软件相对来说很简单,一本教材就可以保证你从入门到精通,那就是《SAP200026道例题》(不是下图啊!),至于为什么只有26道例题,那是因为英文只有26个字母(26道题的编号从A到Z ),教程网上可下,但没有实体书!从头到尾做一遍SAP2000就可以熟练使用了(不只是入门哦)。至于那本《SAP2000使用指南》,简直就是啰里啰嗦的对帮助文档的翻译,笔者买过,但是尘封多年没有翻过,最近一次翻,应该是书快递到手那天,翻开看看有没有缺页。
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ANSYS
提到ANSYS,不得不提的学习资料就是王新敏老师的《ANSYS工程结构数值分析》,这本书对结构分析、处理模型的方法和技巧提及了很多,是不可多得的好书。书中用命令流的例子大概有200多条,如果花上几天时间,将所有的命令流自己动手敲一遍,会让你完成从ANSYS小白到ANSYS小牛的转变。有一年冬天,笔者穿着拖鞋、大裤衩在家里面敲着命令流,时而蹙眉,时而冷笑,家慈在我身后像看着SB一样的看着我,以为我在和女网友火热的聊天呢。家慈很开心,他的儿子终于知道勾搭女网友了。最后家慈知道了真相,我居然不是在好好勾搭女网友,而是在干一个叫ANSYS的游戏,恨铁不成钢般的饿了我三天,三天啊,没给我做饭吃。回想起那年冬天凛冽的寒风,笔者虽然我没收获女网友,但却收获了ANSYS的正确打开方式啊!

王新敏老师的另外两本书,《AYSYS结构分析单元与应用》和《ANSYS结构动力分析与应用》笔者也很推崇。这三本针对的内容范围不一样,不过都是良心佳作。
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如果王老师的书看起来吃力的话,不要担心,还有一本傻瓜教程,莫维尼 (Saeed Moaveni) 的《有限元分析:ANSYS理论与应用》,对理论及操作讲的非常细致,老外生怕你看不懂,一步一步讲解非常细致。
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如果想提高一点逼格,那么曾攀老师的《基于ANSYS平台有限元分析手册:结构的建模与分析》可以一试。

曾攀教授执教于清华大学机械工程系,同时也开了一门有限元的公开课,课程嘛,讲的中规中矩,不如小煤球儿我在这里瞎扒的这么随性。
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至于什么《XX宝典》啊,《XX从入门到精通》啊,《XX学习手册》啊,这种书请允许我用“骗子”来形容,骗点书费倒不要紧,可看这些书浪费时间啊,这帮作者谋财的同时还害命。

至于网上有人说把软件的帮助文件看两遍,帮助文件里的题做两遍,就可以熟悉软件了。我的回应是:大哥,你装B也要有个限度,ANSYS的帮助文件具体有多少我不知道,不过我估计绝对过万页,看完两遍估计都可以作古了;ANSYS帮助文件中的例子有多少个我也不知道,但是我知道ABAQUS帮助文件中的例子有2.3万多个,人一辈子也就两万多天,从出生到驾鹤,不出意外的话,一天做一个刚好能做完。帮助文件可以看,也需要看,但绝对不是一字不落从头到尾看,有实在解决不了的问题,把帮助文件当成手册去翻翻就好啦!

囿于篇幅,Fluent、ABAQUS等软件学习资料这里就扒不下了,就放在以后继续扒吧。

来源:小同人工作室微信公众号(ID:XTRStudio),作者:旭。文章内容略有删减。

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