finish
/clear
!钢的弹性模量，密度，泊松比
/prep7
mp,ex,1,2.06e11
mp,dens,1,7850
mp,prxy,1,0.31
et,1,beam188 !网格节点
k,1,1.2,0,-0.9625
k,2,1.8,0,-0.6625
k,3,2.4,0,-0.0225
k,4,3,0,0.9375
k,5,2.4,0,0.6
k,6,1.8,0,0.3375
k,7,1.2,0,0.15
k,8,0.6,0,0.0375
k,9,0.6,0,-1.1625
!连线
l,1,8
l,1,7
l,2,7
l,2,6
l,3,6
l,3,5
l,7,8
l,6,7
l,5,6
l,4,5
l,3,4
l,2,3
l,1,2
l,1,9
! 截面定义（矩形截面，宽50mm，高100mm，初始固定）
sectype,1,beam,rect
secoffset,cent ! 形心对齐轴线，无偏心
secdata,0.05,0.1 ! 宽=0.05m，高=0.1m（50mm×100mm）
! 属性分配+网格划分
allsel,all
latt,1,,1,,,,1 ! 所有线（曲线+直线）分配：单元1+材料1+截面1
lesize,all,0.1 ! 单元长度0.1m
lmesh,all ! 划分网格
! 显示关键点编号（验证建模正确性）
/PNUM,KPOI,1
/VIEW,2,0,1,0 ! 俯视X-Z平面，清晰查看
PLOT,LINE
/REPLOT
/solu
antype,static ! 静态分析
acel,0,0,9.81 ! 重力沿-Z方向（适配X-Z平面结构，向下为-Z）
! 获取所有关键点对应的节点编号
*get,node1,node,,num,min ! 初始化变量（避免未定义报错）
nslk,s,kp,1 ! 选择与关键点1关联的所有节点
*get,node1,node,,num,min ! 提取选中节点中编号最小的（即关键点1直接关联的节点）
allsel,all ! 取消选择，恢复全选
*get,node2,node,,num,min
nslk,s,kp,2
*get,node2,node,,num,min
allsel,all
*get,node3,node,,num,min
nslk,s,kp,3
*get,node3,node,,num,min
allsel,all
*get,node4,node,,num,min
nslk,s,kp,4
*get,node4,node,,num,min
allsel,all
*get,node5,node,,num,min
nslk,s,kp,5
*get,node5,node,,num,min
allsel,all
*get,node6,node,,num,min
nslk,s,kp,6
*get,node6,node,,num,min
allsel,all
*get,node7,node,,num,min
nslk,s,kp,7
*get,node7,node,,num,min
allsel,all
*get,node8,node,,num,min
nslk,s,kp,8
*get,node8,node,,num,min
allsel,all
*get,node9,node,,num,min
nslk,s,kp,9
*get,node9,node,,num,min
allsel,all
!固定边界：4-8点 + 9点 全约束（稳定支撑）
d,node8,all,0
d,node9,all,0
! 设计变量定义
*dim,kp_x,array,3,3
*dim,kp_z,array,3,3
! KP1
kp_x(1,1)=1.2 $ kp_x(1,2)=0.84 $ kp_x(1,3)=1.56
kp_z(1,1)=-0.9625 $ kp_z(1,2)=-1.2 $ kp_z(1,3)=-0.7
! KP2
kp_x(2,1)=1.8 $ kp_x(2,2)=1.26 $ kp_x(2,3)=2.34
kp_z(2,1)=-0.6625 $ kp_z(2,2)=-0.9 $ kp_z(2,3)=-0.4
! KP3
kp_x(3,1)=2.4 $ kp_x(3,2)=1.68 $ kp_x(3,3)=3.12
kp_z(3,1)=-0.0225 $ kp_z(3,2)=-0.3 $ kp_z(3,3)=0.25
! 截面变量定义
*dim,sec_var,array,2,3
sec_var(1,1)=0.05 $ sec_var(1,2)=0.03 $ sec_var(1,3)=0.1
sec_var(2,1)=0.1 $ sec_var(2,2)=0.05 $ sec_var(2,3)=0.15
! 注册设计变量
OPVAR,kp_x(1,1),DESV,kp_x(1,2),kp_x(1,3) ! KP1-X
OPVAR,kp_z(1,1),DESV,kp_z(1,2),kp_z(1,3) ! KP1-Z
OPVAR,kp_x(2,1),DESV,kp_x(2,2),kp_x(2,3) ! KP2-X
OPVAR,kp_z(2,1),DESV,kp_z(2,2),kp_z(2,3) ! KP2-Z
OPVAR,kp_x(3,1),DESV,kp_x(3,2),kp_x(3,3) ! KP3-X
OPVAR,kp_z(3,1),DESV,kp_z(3,2),kp_z(3,3) ! KP3-Z
OPVAR,sec_var(1,1),DESV,sec_var(1,2),sec_var(1,3) ! 截面宽
OPVAR,sec_var(2,1),DESV,sec_var(2,2),sec_var(2,3) ! 截面高
! 目标函数：最小化结构总质量
*dim,elem_vol,array,1000 ! 定义数组存储每个单元的体积
*do,i,1,nelem ! 循环遍历所有单元（nelem是ANSYS内置变量，自动获取单元总数）
elem_vol(i) = volu(i) ! 直接读取第i个单元的体积（volu(i)是单元i的体积内置变量，单位m³）
*enddo
*sum,vol_total,elem_vol ! 对所有单元体积求和，得到总体积vol_total（m³）
total_mass = vol_total * 7850 ! 总质量=总体积×密度（7850 kg/m³，单位kg）
OPVAR,total_mass,OBJ,MIN ! 注册目标函数：最小化总质量
!保存初始求解结果（优化前基准）
! 直接使用截面尺寸设计变量的乘积来定义面积约束，无需*GET命令
OPVAR,sec_var(1,1)*sec_var(2,1),CVAL,,0.005 ! 约束：宽度 * 高度 ≥ 0.005 m²
! 挠度约束：1、2、3点Z向挠度的RMS≤0.1mm（0.0001m）
*dim,node_list,array,3 ! 定义节点编号数组（存储1、2、3号节点）
*dim,delta_z,array,3 ! 定义挠度数组（存储对应节点的Z向挠度）
! 赋值节点编号（对应node1、node2、node3，与你的模型一致）
node_list(1) = node1
node_list(2) = node2
node_list(3) = node3
! 核心：用*VGET批量提取Z向挠度
*VGET,delta_z(1),NODE,node_list(1),U,Z ! 提取节点1的Z向挠度（m）
*VGET,delta_z(2),NODE,node_list(2),U,Z ! 提取节点2的Z向挠度（m）
*VGET,delta_z(3),NODE,node_list(3),U,Z ! 提取节点3的Z向挠度（m）
! 计算RMS（均方根，取绝对值避免正负抵消，约束逻辑不变）
RMS = SQRT(ABS(delta_z(1))**2 + ABS(delta_z(2))**2 + ABS(delta_z(3))**2) / SQRT(3)
OPVAR,RMS,CVAL,,0.0001 ! 注册约束：RMS≤0.0001m（0.1mm）
! 3.2 强度约束：最大von Mises应力≤156.67MPa（235/1.5，安全系数1.5）
*dim,elem_sig,array,1000 ! 定义数组存储每个单元的von Mises应力
*do,i,1,nelem ! 循环遍历所有单元（nelem=ANSYS内置变量，自动获取单元总数）
elem_sig(i) = SIGM(i,1) ! 直接读取第i个单元的von Mises应力（单位：Pa，无标签冲突）
*enddo
*VMAX,sigma_max,elem_sig(1),nelem ! 从数组中提取最大应力值（sigma_max=最大应力，Pa）
sigma_max_mpa = sigma_max/1e6 ! 转换为MPa（1MPa=1e6Pa）
OPVAR,sigma_max_mpa,CVAL,,156.67 ! 注册约束：最大应力≤156.67MPa
! 优化控制参数
OPTYPE,ZERO ! 零阶优化（结构优化首选，收敛稳定）
NSUB,100 ! 最大迭代次数（足够收敛）
CONV,0.001 ! 收敛精度（设计变量变化≤0.1%）
OUTPUT,opti_log,,1 ! 每1步输出日志，便于监控
solve
/POST1
! 获取最大等效应力
SET, LAST
allsel,all
*get,max_stress,SECR,,S,EQV,MAX
! 获取节点2,3,4,5的Z向位移
*get,uz_node2,NODE,14,U,z
*get,uz _node5,NODE,37,U,z
*get,uz_node8,NODE,54,U,z
*get,uz_node11,NODE,79,U,z
！截面面积
*DIM, sec_area, ARRAY, 7
pi=3.14159
sec_area(1) = pi*(0.03*a2)**2-pi*(0.01*a1)**2
sec_area(2) = pi*(0.03*a4)**2-pi*(0.01*a3)**2
sec_area(3) = pi*(0.03*a6)**2-pi*(0.01*a5)**2
sec_area(4) = pi*(0.03*a8)**2-pi*(0.01*a7)**2
sec_area(5) = pi*(0.03*a10)**2-pi*(0.01*a9)**2
sec_area(6) = pi*(0.03*a12)**2-pi*(0.01*a11)**2
sec_area(7) = pi*(0.03*a14)**2-pi*(0.01*a13)**2
！获得单个节点坐标
*get,x8,node,1,loc,x
*get,z8,node,1,loc,z
*get,x9,node,26,loc,x
*get,z9,node,26,loc,z
*get,x10,node,47,loc,x
*get,z10,node,47,loc,z
! 计算位移均方根
uz_geo_mean =(((uz_node2)**2+(uz_node5)**2+(uz_node8)**2+(uz_node11)**2)*0.25)**0.5
! 获取总质量
*GET,ELEM_COUNT,ELEM,0,COUNT
V_total=0
*DO,q,1,ELEM_COUNT
*get,ELEM_V,ELEM,q,VOLU
V_total=V_total+ELEM_V
*ENDDO
total_mass=V_total*7850
total_gravity=total_mass*9.81
! ============= 输出优化所需结果 ============
*create,OUT,mac
*CFOPEN, results, txt
! 输出格式：应力, 位移几何平均值, 质量, 各节点位移, 各截面面积, 节点坐标
*VWRITE, max_stress, uz_geo_mean, total_gravity, uz_node2, uz_node5, uz_node8, uz_node11
(7F20.8)
*VWRITE, sec_area(1), sec_area(2), sec_area(3), sec_area(4), sec_area(5), sec_area(6), sec_area(7)
(7F20.8)
*VWRITE, x8, z8, x9, z9, x10, z10
(6F20.8)
*CFCLOSE
*end
/input,OUT,mac
apdl产出的结果点坐标无变化，帮我改进一下apdl的命令
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