分享|ANSYS單元和整體剛度矩陣的提取

2017-02-27 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、單元?jiǎng)偠染仃嚨奶崛?

/DEBUG命令詳細(xì)說明:finish/clearPI=3.1415926w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8

t=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,AMESH,allNSEL,S,LOC,X,0.0D,all, , , , , ,ALL, , , , ,allsel,allSFA,all,1,PRES,12FINISH/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/SOLUSOLVEfinish/OUTPUT, TERM ! 將輸出信息送到output windows中這時(shí)用編輯器打開cp.out文件,可以看到按單元寫出的質(zhì)量、剛度等矩陣

二、整體剛度矩陣的提取(有三種方法:用戶程序法、超單元法、HBMAT命令法)

1、用戶程序法:需要二次開發(fā)2、超單元法/soluantype,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)nsel,all !選擇所有節(jié)點(diǎn)m,all,all !定義所有節(jié)點(diǎn)自由度為主自由度solve !求解selist,matname,3 !列出整體剛度矩陣3、HBMAT命令法提取整體矩陣命令: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,其值可取:=ASCII:ASCII碼格式;=BIN:二進(jìn)制格式。matrix---定義輸出矩陣的類型,其值可取:=STIFF:輸出剛度矩陣。可用于寫入了.FULL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(xiàng)輸出控制(右邊項(xiàng)指用矩陣所表示方程的等號右端矢量,這里可為節(jié)點(diǎn)荷載向量),如rhs=YES則輸出,如rhs=NO則不輸出。模態(tài)分析時(shí),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(shí)才可使用HBMAT命令得到質(zhì)量矩陣文件。⑵ 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?cái)?shù)值的總行數(shù)、右邊項(xiàng)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?cái)?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(xiàng)數(shù)值格式。第5行:格式(A3,11X,2I14),A3各列分別表示右邊項(xiàng)格式、應(yīng)用高斯起始矢量、應(yīng)用eXact求解矢量;兩個(gè)整數(shù)分別表示右邊項(xiàng)列數(shù)、行索引數(shù)。三個(gè)字符中的第1個(gè)字符可取:F---全部存貯(如節(jié)點(diǎn)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(gè)字符表示,第1個(gè)字符可取:R---實(shí)數(shù)矩陣、C---復(fù)數(shù)矩陣、P---僅矩陣結(jié)構(gòu)(無元素?cái)?shù)值);第2個(gè)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(gè)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-Boeing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(xiàng)。命令流:/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,txt,,,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,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=pointr(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=

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才