APDL 在 ANSYS 中的應用

藉由有限元素軟體的利用，可以模擬並計算出熱加工對材料應力與應 變的影響。其中，ANSYS軟體可以使用APDL設計分析指令，進而簡化命令 流。

APDL的用處是用來寫FEA(Finite Element Analysis)程式。其功能可以自 動建造模型，並直接解析。得到結果後，再利用結果轉做其他錯綜複雜的 行動和計算。透過使用這種程式，FEA在設計實驗方面即可成為一件強有力 的工具，並且可達到設計最佳化。

FEA已經在近年被廣泛地用來模擬元件行為，並且證明是可得到更好的

元件性能的工具。通常人們在從事FEA工作時，都是針對關於一個問題即建 立一個模型，再進行交互運算。也就是針對一個規定的問題則必須在電腦 前面坐下(例如：一個元件裡有固定的幾何條件，需要得到其他的工作條件，

如溫度和壓力等等)。建造固定模型來解析它，並且得到被要求的結果。這 已經證明可以在很多應用中是有用的。

當FEA正得到越來越受歡迎，而新的需求也不斷地被提升。而使用FEA 做實驗設計和設計最佳化是最方便的。在這些應用過程中，元件有著相似 的幾何，但是組成參數(尺寸和材料特性)是可變的。通常，即使是一個簡單 的實驗設計，也經常超10次的運算(運算一次可得到一組參數)。如果仍舊在 針對一種問題建立一個模型的模式下工作，需要建造很多模型再行分析，

這將非常費時。

APDL程式是一次命令模式的發展。即使用交互模式，ANSYS可以採用 兩種模式工作。一種方法是透過點擊選單和對話視窗，直接告訴系統目前 所想要進行的動作。這是一種容易，但是慢的模式。實際上，以上的行為 都可以透過在指令輸入欄鍵入指令行，這是一種命令模式。現在，並不是 只能在螢幕的前面，以指令輸入欄鍵入指令行和執行命令行。在ANSYS中 它允許使用者寫一套命令指令在任何的文書編輯軟體內，然後利用讀取的 形式把全部命令輸入和運算以批次模式(Batch Mode)。這是APDL程式的主 要想法。

APDL 代 表 的 是 ANSYS 參 數 設 計 語 言 (ANSYS Parametric Design Language)，這種語言允許使用者在建立分析模型時，以參數或是變數的組 合形式建立。這種形式的建立，可以輕易的進行模型的設計修改。APDL是 程式語言的一種，而且只可以運用在ANSYS系統中。這種程式語言的格式 與語言FORTRAN十分類似。但是APDL可以立即被執行而不需經由編輯 (Compiling)。

現在ANSYS所有的命令都像是子程式或者預定功能的方程式。像其他 計算機語言一樣，APDL也涵蓋其他特徵範圍(例如重複命令，巨集)，如分 歧(branching)，迴圈(do-loops)，以及純量，向量和矩陣運算。以上的功能使 APDL程式比交互模式更強大。特別是下列方面︰

1. 藉由整套變數參數(可能稍後需要改變的值)的表達，模型變得非常靈 活。如果使用者想要改變尺寸或者特性，只需要改變程式裡的數據，系 統將為使用者再造模型。這個特徵特別適用於試驗的設計(DOE)與設計 最佳化。

2. 像其他計算機程式一樣，APDL能重複或者錯綜複雜操作和計算。使用 者能寫自己所需的程式，並且執行他們，可視為一個巨集。

3. 儲存模型於一般文字編輯文件裡(一般只要一點點kb 的儲存空間大 小)，而不是用db文件。(db為分析模組的檔案格式，需要至少幾Mb的保 留空間。)

4. 執行模型的批次檔可以充分利用FEA 系統。

這裡的關鍵在於如何能寫出模型核心。可以利用參數建立模型，並且 運算結果。這需要對ANSYS指令和一些程式編輯的技能有一定程度的熟 悉。幸好，APDL是一種立即可執行的語言。使用者可以先測試並且修改單 一程式命令。在完成後，再合併到整個程式之中。