Základy práce se systémem

Použité typografické konvence

V textu jsou pro zdůraznění odlišeny některé důležité prvky:

V textu budou často uváděny odkazy na položky v nabídkách (menu).
Ty budou vždy ve tvaru:
Okno, ve kterém je nabídka/ Volba nabídky/ Položka, která má být zvolena

Úvod

Komunikovat se systémem ANSYS je možné dvěma způsoby, buď pomocí příkazů nebo pomocí nabídek a dialogů v grafickém uživatelském prostředí. V příručce je převážně popisována práce v grafickém prostředí, kterou bude zřejmě většina čtenářů preferovat. Znalost používání příkazů je však v některých situacích výhodná (např. při tvorbě uživatelských maker nebo u často prováděných akcí), a proto bude (v přiměřené míře) probírána také.

Grafické uživatelské prostředí

Přehled

Základními částmi uživatelského rozhraní jsou:

Protože systém ANSYS není lokalizován do českého jazyka, budou v dalším textu používány anglické názvy oken a příkazů (tak, jak jsou uváděny v dokumentaci), aby nedocházelo k matení čtenáře.

Úvodní obrazovka

uvod
Úvodní obrazovka

Úvodní obrazovka slouží k nastavení parametrů programu při spuštění. Obsahuje následující položky:

Ostatní položky není třeba nastavovat. Stiskem tlačítka Run je možné zahájit činnost programu, případně stiskem Cancel komunikaci s ANSYSem ukončit.

Pracovní plocha

Od verze 6.0 jsou jednotlivé části uživatelského rozhraní integrovány do jednotné pracovní plochy.

main
Pracovní plocha

Main Menu

main
Main Menu

Main Menu je nejdůležitějším ovládacím prvkem grafického prostředí. Poskytuje přístup k funkcím pro tvorbu výpočtového modelu, výpočet a práci s výsledky.

Nejdůležitějšími položkami jsou

Toolbar

toolbar
Toolbar

Toolbar je uživatelsky konfigurovatelná lišta tlačítek. Standardně obsahuje především tlačítka :

Command Window

commnad
Command Window

V tomto okně je možné zadávat příkazy.

Utility Menu

util
Utility Menu

Zde je možné konfigurovat systém ANSYS a provádět akce s globální platností (uložení a načtení dat, výběry položek, ukončení programu).

Output Window

output
Output Window

V tomto okně program vypisuje hlášení o svých aktivitách. Zápisy sice zpočátku mohou působit nepřehledně, ale jsou důležitým zdrojem informací. ANSYS po každé vykonané akci vypíše hlášení o jejím průběhu a nahlásí případné chyby a varování.

Obecné principy

Řada dialogů obsahuje tlačítka OK, Apply, Cancel a Help. Rozdíl mezi OK a Apply spočívá v tom, že OK provede požadovanou operaci a ukončí dialog, zatímco při použití Apply je uživatel po provedení operace vrácen zpět do dialogu a může pokračovat v zadavání dat stejného charakteru. Tlačítko Cancel operaci zruší a ukončí dialog, zatímco Help poskytne nápovědu.

Základní akce

Ukončení programu

V okně Utility Menu, v podnabídce File je třeba zvolit možnost Exit.

Načtení dat

Při spuštění ANSYS automaticky nenačte existující data.
Proto je nutné provést to ručně: Utility Menu / File / Resume from.. a vybrat v dialogu příslušný soubor s příponou db. nebo příkazem resu.

Uložení polohy oken

Výchozí rozložení oken může být uživatelem upraveno. Pokud si je uživatel rozmístí podle svých představ, může si toto rozložení zachovat do budoucna pomocí Utility Menu / Menu / Save Menu Layout.

Získání nápovědy

ANSYS obsahuje rozsáhlou nápovědu, která poskytuje informace o dostupných příkazech (včetně způsobu jejich vyvolání prostřednictvím nabídek), druzích analýz, konečných prvcích atd. Nápověda je dostupná pomocí: Utility Menu / Help / Help Topics.

Případně je možné použít příkazu help,položka, kde položkou může být číslo konečného prvku nebo jméno příkazu.

Součástí nápovědy je i sada rozsáhlých manuálů, které jsou také dostupné pomocí: Utility Menu / Help / Help Topics.

Příklad: použití nápovědy

Příkaz help,42 otevře okno s informacemi o vlastnostech prvku PLANE42.

Příkaz help,et otevře okno s informacemi o příkazu et (jde o příkaz pro zadávání typů konečných prvků).

Ukládání dat

Systém ANSYS neposkytuje funkci Zpět (Undo).

Je tomu tak proto, že velikost zpracovávaných (a tedy i uchovávaných) dat je příliš velká na to, aby bylo možné provádět zálohování stavu z několika předchozích kroků.

Proto je vhodné pravidelně data ukládat. K tomu je možné použít tlačítko SAVE_DB nebo příkaz save.

Archivace a přenášení dat

Pokud potřebujete data přenášet nebo zálohovat, je vhodné vědět které soubory je třeba uchovat. Jedná se o soubory s následujícími příponami:

Ostatní soubory nemusí být archivovány (je vytvářeno velmi mnoho různých typů souborů v závislosti na druhu výpočtu).

Uložení grafických výstupů na disk

Pro uložení obsahu grafického okna do souboru (např. tvar konstrukce, zajímavé výsledky), je třeba použít: Utility Menu/ PlotCtrls/ HardCopy/ To Image File a v dialogu vybrat typ grafického souboru (např. PNG), zaškrtnout možnost Reverse Video (uloží obrázek s bílým pozadím místo černého).

Příkazy

Proč příkazy?

Každého jistě napadne otázka, proč v době grafických uživatelských rozhraní s ikonami a nabídkami používat příkazy. Použití příkazu vyžaduje znalost jak jména příkazu, tak všech jeho parametrů a je tedy jistě obtížnější než klepnutí myší na ikonu nebo vyplnění dialogového okna. Ovšem, jak ostatně vědí uživatelé většiny CAD systémů, zapsání krátkého příkazu je v řadě případů rychlejší a pohodlnější než procházení nabídek nebo hledání příslušné ikony a tato okolnost vynikne zejména u velmi často prováděných operací. Příkazů je možné využít také pro tvorbu uživatelských maker.

Systém ANSYS poskytuje při používání příkazů řadu užitečných vlastností, které mohou uživateli velmi zjednodušit život. Protože konečným důsledkem použití jakéhokoli dialogového okna v programu je sestavení a provedení příslušného příkazu (i když to uživatel ,,nevidí''), je řada těchto vlastností využitelná i při práci v grafickém prostředí, a proto je užitečné o nich vědět.

Základní zásady

Příkazy je možné rozdělit na ty, které něco nastavují (např. nastaví režim preprocesoru nebo řešiče, nastavení parametrů programu) a na příkazy, které něco dělají (zadání nebo smazání uzlů, spuštění výpočtu). Prvně jmenované příkazy mají na začátku obyčejné lomítko: ,,/''. Příkladem může být příkaz pro překreslení obsahu grafického okna (,,/replot'') nebo spuštění preprocesoru (,,/prep7'').

Většina příkazů může mít parametry, které se oddělují čárkami, například zadání uzlu s číslem 2 a o souřadnicích (v metrech) x = 1.2 , y = 4.5 a z = -1.1 by vypadalo:

Příklad: příkaz s parametry - zadání uzlu

n, 2, 1.2, 4.5, -1.1

Příkazy nastavení

Příkaz Funkce
/replot překreslí grafickou obrazovku
/prep7 nastaví (spustí) režim preprocesoru (zadávání vstupních dat)
/solu nastaví režim řešiče (režim pro výpočty)
/post1 nastaví režim postprocesoru (analýza výsledků)
/antype nastaví typ úlohy (například /antype,static slouží pro úlohy statiky)

Příkazy pro zadávání

Tyto příkazy jsou vytvářeny podle jednoduchého principu - první jedno (nebo dvě) písmena značí typ entity, které se příkaz týká (uzel, konečný prvek, typ materiálu,...) a ostatní písmena určují akci, která má být vykonána (del pro smazání, list pro výpis, plot pro vykreslení). Příklady nejběžnějších příkazů jsou uvedeny v tabulce:
Entita Zadání Výpis Vykreslení Smazání
Klíčový bod (keypoint) k klist kplot kdel
Čára (line) l llist lplot ldel
Plocha (area) a alist aplot adel
Objem (volume) v vlist vplot vdel
Uzel (node) n nlist nplot ndel
Konečný prvek (element) e elist eplot edel
Okrajová podmínka (displacement) d dlist dplot ddel
Uzlové zatížení (force/moment) f flist fplot fdel
Reálná konstanta (real constant) r rlist   rdel
Vlastnost materiálu (material property) mp mplist   mpdel

Znovu připomínáme, že podrobnosti o každém příkazu (zejména parametry) je možné získat ze systému nápovědy napsáním help, příkaz do příkazové řádky (a odesláním pomocí klávesy Enter).

Vyhodnocování matematických výrazů

Při používání příkazů (a tím i všech vstupních polí v programu) je možné využít skutečnosti, že ANSYS vyhodnocuje matematické výrazy. Je tedy možné zadat například 5*5 a program bude pracovat s hodnotou 25. Pro zápis výrazů je možné použít stejné prostředky jako v programovacím jazyce FORTRAN:
Operace Symbol Příklad Výsledek příkladu
Sčítání + 1+2 3
Odečítání - 1-2 -1
Násobení * 2*2 4
Dělení / 1/2 0.5
Umocňování ** 5**2 25
Goniometrické funkce sin, cos sin(0) 0

Při vyhodnocování výrazů se zachovává priorita operátorů podle obvyklých konvencí, tj. operace jsou vyhodnocovány v následujícím pořadí (a zleva doprava při rovnosti priorit):

  1. vykonání funkcí,
  2. umocňování,
  3. násobení, dělení,
  4. sčítání, odečítání.

V případě potřeby je možné použít jednoduchých oblých závorek.

Příklad: vyhodnocování matematických výrazů

Je třeba zadat hodnotu momentu setrvačnosti čtvercového průřezu o straně délky 0.1 m (tj. výraz b4/12) - všechny tři varianty jsou možné:

		0.1**4/12
		
		(0.1**4)/12
		
		(1/12)*(0.1**4)
		
.

Výsledek bude ve všech případech 0.0000083333.

Zkrácený zápis

Není nutné psát názvy příkazů celé, stačí první čtyři znaky. Je ovšem nutné zachovat všechny parametry.

Jednotky a systémy souřadnic

Jednotky

ANSYS nepředpokládá žádné konkrétní jednotky ani neprovádí žádné jejich převody. Data mohou být zadána v libovolných jednotách (librách, palcích,...), doporučujeme však používat základní jednotky soustavy SI (metr, Newton, kilogram, Pascal).

Systémy souřadnic

K dispozici je několik systémů souřadnic (kartézský, válcový, sférický atd.). Při startu je nastaven pravotočivý kartézský systém (orientace os je zobrazena v levém dolním rohu Graphic Window). Počáteční orientace je taková, že osa x směřuje doprava, osa y směřuje nahoru, osa z ven z obrazovky (směrem k uživateli).

... předchozí | obsah | následující ...