1、ANSYS中整體、單元剛度和質(zhì)量矩陣的提取1、 整體剛度和質(zhì)量矩陣的提取。1.1、用戶程序法，需要二次開發(fā)該功能需要進(jìn)行二次開發(fā)，由ansys形成的二進(jìn)制文件.full提取整體剛度和質(zhì)量矩陣?；赼nsys的一個用戶開發(fā)程序例子編了一個程序（附件中）。開發(fā)環(huán)境：compaqfortran6.5運(yùn)行環(huán)境：win2000。一個主文件self.for；另一個文件matrixout.f90用于矩陣輸出；binlib.lib為ansys提供的庫文件，將其引入項目中（也可直接扔進(jìn)debug目錄）；.full文件由子空間迭代模態(tài)分析獲得。運(yùn)行編譯后的可執(zhí)行文件.exe其他文件見http:/d.119g.co

2、m/f/EE24A2F87F.html1.2、超單元法其原理很簡單，即使用ansys的超單元即可解決問題。定義超單元，然后列出超單元的剛度矩陣即可。 下面是一個小例題，自可明白。 /prep7 k,1 k,2,3000 l,1,2 et,1,beam3 mp,ex,1,2e5 mp,prxy,1,0.3 r,1,5000,2e7,200 lesize,all,10 lmesh,all finish !-以上正常建立模型，不必施加約束和荷載/solu antype,7 !substructuring分析類型 seopt,matname,1 !設(shè)置文件名稱和剛度矩陣類型(剛度，質(zhì)量，阻尼等) ns

3、el,all !選擇所有節(jié)點 m,all,all !定義所有節(jié)點自由度為主自由度 solve !求解 selist,matname,3 !列出整體剛度矩陣1.3、HBMAT命令法提取整體矩陣13.1、命令說明命令：HBMAT,fname,ext,-,form,matrx,rhs其中：Fname-輸出矩陣的路徑和文件名，缺省為當(dāng)前工作路徑和當(dāng)前工作文件名。ext-輸出矩陣文件的擴(kuò)展名，缺省為.matrix。form-定義輸出矩陣文件的格式，其值可?。?ASCII：ASCII碼格式；=BIN：二進(jìn)制格式。matrix-定義輸出矩陣的類型，其值可?。?STIFF：輸出剛度矩陣?？捎糜趯懭肓?FULL

4、文件的任何類型的分析。=MASS：輸出質(zhì)量矩陣。可用于特征值屈曲、子結(jié)構(gòu)分析、模態(tài)分析。=DAMP：輸出阻尼矩陣。僅用于有阻尼的模態(tài)分析。rhs-右邊項輸出控制（右邊項指用矩陣所表示方程的等號右端矢量，這里可為節(jié)點荷載向量），如rhs=YES則輸出，如rhs=NO則不輸出。模態(tài)分析時，因僅LANB和QR法可生成完整的質(zhì)量矩陣，因此也僅采用這兩種方法時才可使用HBMAT命令得到質(zhì)量矩陣文件。1.3.1、Harwell-Boeing文件格式用HBMAT命令可輸出結(jié)構(gòu)剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣，其文件記錄格式為大型稀疏矩陣的標(biāo)準(zhǔn)交換格式，采用索引存儲方法僅記錄矩陣的非零元素。文件基本格式是前面有4

5、或5行描述數(shù)據(jù)，其后為單列矩陣元素值，說明如下：第1行：格式（A72），為文件頭的字符型解釋，如剛度矩陣或質(zhì)量矩陣等標(biāo)題。第2行：格式（5I14），分別表示該文件的總行數(shù)（不包括文件頭）、矩陣列指針的總行數(shù)、矩陣行索引的總行數(shù)、矩陣元素數(shù)值的總行數(shù)、右邊項總行數(shù)。第3行：格式（A3,11X,4I14），分別為矩陣類型、矩陣行數(shù)、矩陣列數(shù)、矩陣行索引數(shù)（對組裝后的矩陣，該值等于矩陣行索引數(shù)）、單元元素數(shù)（對組裝后的矩陣此值為0）。第4行：格式（2A16,2A20），分別表示列指針格式、行索引格式、系數(shù)矩陣數(shù)值格式、右邊項數(shù)值格式。第5行：格式（A3,11X,2I14），A3各列分別表示右邊項格式

6、、應(yīng)用高斯起始矢量、應(yīng)用eXact求解矢量；兩個整數(shù)分別表示右邊項列數(shù)、行索引數(shù)。三個字符中的第1個字符可?。篎-全部存貯（如節(jié)點荷載向量的全部元素）、M-與系數(shù)矩陣相同方法。第6行后：矩陣元素值（單列）。矩陣類型用3個字符表示，第1個字符可?。篟-實數(shù)矩陣、C-復(fù)數(shù)矩陣、P-僅矩陣結(jié)構(gòu)（無元素數(shù)值）；第2個字符可取：S-對稱矩陣、U-不對稱矩陣、H-Hermitian矩陣、Z-病態(tài)對稱矩陣；R-帶狀矩陣；第3個字符可取：A-組裝的矩陣、E-單元矩陣（未組裝）。對稱矩陣只存儲下三角元素，如結(jié)構(gòu)剛度矩陣為對稱矩陣，Harwell-Boeing格式則僅記錄下三角元素。根據(jù)Harwell-Boein

7、g文件格式，可讀取矩陣的任意行列元素的數(shù)值，也可編程還原為滿矩陣存儲，以便它用，很顯然這種提取方式比較方便。如當(dāng)生成.FULL文件后，可采用命令/AUX2$FILE,mywork,full$HBMAT,mystiff,txt,ASCII,STIFF,YES$FINISH將二進(jìn)制mywork.full文件輸出為ASCII碼文件mystiff.txt，并輸出右邊項。1.4、/aux21.4.1、說明方便與其他程序進(jìn)行接口編程Which matrix you would like? element stiffness matrix or full stiffness matrix? element

8、stiffness is within file.emat. full stiffness matrix is within file.full A simple way to dump the matrix is as follow: - /aux2 fileaux2,file,emat form,long dump,all 1.4.2、實例/aux2file,hbfile,fullhbmat,hbfile,txt,ascii,stiff,yesfinish!從hbfile.txt讀入數(shù)據(jù)，并還原為滿矩陣存儲*dim,contline,5*vread,contline(1),hbfile,t

9、xt,5,1(5f14.0)totcrd=contline(1)ptrcrd=contline(2)indcrd=contline(3)valcrd=contline(4)rhscrd=contline(5)*vread,contline(1),hbfile,txt,4,2(a3,11x,4f14.0)nrow=contline(2)ncol=contline(3)strline=contline=*if,rhscrd,eq,0,thenls0=4*elsels0=5*endif*dim,pointr,ptrcrd*dim,rowind,indcrd*dim,values,valcrd*dim

10、,rhsval,rhscrd*vread,pointr(1),hbfile,txt,ptrcrd,ls0(f14.0)*vread,rowind(1),hbfile,txt,indcrd,ls0+ptrcrd(f14.0)*vread,values(1),hbfile,txt,valcrd,ls0+ptrcrd+indcrd(d25.15)*vread,rhsval(1),hbfile,txt,rhscrd,ls0+ptrcrd+indcrd+valcrd(d25.15)*dim,smatr,nrow,ncol*do,icol,1,ncolstacol=pointr(icol)endcol=p

11、ointr(icol+1)*do,irow,stacol,endcol-1truerow=rowind(irow)smatr(truerow,icol)=values(irow)*enddo*enddo*do,irow,1,nrow*do,icol,1,ncolsmatr(irow,icol)=smatr(icol,irow)*enddo*enddopointr=rowind=values=rhsval=icol=irow=ls0=stacol=endcol=truerow=totcrd=ptrcrd=indcrd=valcrd=rhscrd=2、單元剛度和質(zhì)量矩陣的提取。2.1、/debug

12、簡介Ansys提取單元剛度矩陣，載荷向量，整體剛度矩陣1單元剛度矩陣，單元的載荷向量/OUTPUT,cp,out, ! 將輸出信息送到cp.out文件/debug,-1,1 ! 指定輸出單元矩陣/SOLUSOLVETHE BELOW ELEMENT MATRICES AND LOAD VECTORS ARE IN THE NODAL COORDINATE SYSTEMS. GRAVITY AND TRANSIENT EFFECTS ARE INCLUDED.在節(jié)點坐標(biāo)系(已經(jīng)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，轉(zhuǎn)換到整體坐標(biāo)系)下的單元剛度矩陣和載荷向量。DEBUG命令是ANSYS的非公開命令，所以在HELP中不會出現(xiàn)。如果要看詳情，請去ANSYS的非官方網(wǎng)站ANSYS.NET上去查詢。2.2、實例/DEBUG命令。詳細(xì)說明可由以下轉(zhuǎn)載文章finish/clearPI=3.w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8t=0.08/PREP7!*ET,1,SHELL63R,1,tET,2,MASS21R,2,500,500,500,2000,2000,2000,!*UIMP,1,EX,2e11UIMP,1,NUXY,0.3,UIMP,1,DAMP,0.2,UIMP,1,DENS,7800,BLC4,0,0,w2,w1ESIZE,1.5,0,AM