怎样从ansys中提取单元刚度矩阵与质量矩阵.doc

怎样从ansys中提取单元刚度矩阵与质量矩阵看了这么久了都没人回，查了一些质料终于找到答案了，下面提供三种方法：方便与其他程序进行接口编程1.Which matrix you would like? element stiffness matrix or full stiffness matrix? element 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 - 2.可以使用/DEBUG命令来得到。详细步骤参见下面的宏文件 finish /clear PI=3.1415926 w1=3 w2=10 w3=6 w4=1.2 r=.8 t=0.08 /PREP7 !* ET,1,SHELL63 R,1,t ET,2,MASS21 R,2,500,500,500,2000,2000,2000, !* UIMP,1,EX, , ,2e11 UIMP,1,NUXY, , ,0.3, UIMP,1,DAMP, , ,0.2, UIMP,1,DENS, , ,7800, BLC4,0,0,w2,w1 ESIZE,1.5,0, AMESH,all NSEL,S,LOC,X,0.0 D,all, , , , , ,ALL, , , , , allsel,all SFA,all,1,PRES,12 FINISH /OUTPUT,cp,out, ! 将输出信息送到cp.out文件 /debug,-1,1 ! 指定输出单元矩阵 /SOLU SOLVE finish /OUTPUT, TERM ! 将输出信息送到output windows中 ! 这时用编辑器打开cp.out文件，可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵3.其原理很简单，即使用ansys的超单元即可解决问题。定义超单元，然后列出超单元的刚度矩阵即可。 面是一个小例题，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，不必施加约束和荷载 /solu antype,7 !substructuring分析类型 seopt回复 2# 的帖子/solu antype,7 !substructuring分析类型 seopt,matname,1 !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等) nsel,all !选择所有节点 m,all,all !定义所有节点自由度为主自由度 solve !求解 selist,matname,3 !列出整体刚度矩阵ANSYS单元和整体刚度矩阵的提取 一、单元刚度矩阵的提取/DEBUG命令详细说明：finish /clear PI=3.1415926 w1=3 w2=10 w3=6 w4=1.2 r=.8 t=0.08 /PREP7 !* ET,1,SHELL63 R,1,t ET,2,MASS21 R,2,500,500,500,2000,2000,2000, !* UIMP,1,EX, , ,2e11 UIMP,1,NUXY, , ,0.3, UIMP,1,DAMP, , ,0.2, UIMP,1,DENS, , ,7800, BLC4,0,0,w2,w1 ESIZE,1.5,0, AMESH,all NSEL,S,LOC,X,0.0 D,all, , , , , ,ALL, , , , , allsel,all SFA,all,1,PRES,12 FINISH /OUTPUT,cp,out, ! 将输出信息送到cp.out文件 /debug,-1,1 ! 指定输出单元矩阵 /SOLU SOLVE finish /OUTPUT, TERM ! 将输出信息送到output windows中 这时用编辑器打开cp.out文件，可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵二、整体刚度矩阵的提取（有三种方法：用户程序法、超单元法、HBMAT命令法）1、用户程序法：需要二次开发（略）2、超单元法/solu antype,7 !substructuring分析类型 seopt,matname,1 !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等) nsel,all !选择所有节点 m,all,all !定义所有节点自由度为主自由度 solve !求解 selist,matname,3 !列出整体刚度矩阵 3、HBMAT命令法提取整体矩阵命令：HBMAT,fname,ext,-,form,matrx,rhs其中： Fname-输出矩阵的路径和文件名，缺省为当前工作路径和当前工作文件名。 ext-输出矩阵文件的扩展名，缺省为.matrix。 form-定义输出矩阵文件的格式，其值可取： =ASCII：ASCII码格式； =BIN：二进制格式。 matrix-定义输出矩阵的类型，其值可取： =STIFF：输出刚度矩阵。可用于写入了.FULL文件的任何类型的分析。 =MASS：输出质量矩阵。可用于特征值屈曲、子结构分析、模态分析。 =DAMP：输出阻尼矩阵。仅用于有阻尼的模态分析。 rhs-右边项输出控制（右边项指用矩阵所表示方程的等号右端矢量，这里可为节点荷载向量），如rhs=YES则输出，如rhs=NO则不输出。 模态分析时，因仅LANB和QR法可生成完整的质量矩阵，因此也仅采用这两种方法时才可使用HBMAT命令得到质量矩阵文件。 Harwell-Boeing文件格式 用HBMAT命令可输出结构刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵，其文件记录格式为大型稀疏矩阵的标准交换格式，采用索引存储方法仅记录矩阵的非零元素。文件基本格式是前面有4或5行描述数据，其后为单列矩阵元素值，说明如下： 第1行：格式（A72），为文件头的字符型解释，如刚度矩阵或质量矩阵等标题。 第2行：格式（5I14），分别表示该文件的总行数（不包括文件头）、矩阵列指针的总行数、矩阵行索引的总行数、矩阵元素数值的总行数、右边项总行数。 第3行：格式（A3,11X,4I14），分别为矩阵类型、矩阵行数、矩阵列数、矩阵行索引数（对组装后的矩阵，该值等于矩阵行索引数）、单元元素数（对组装后的矩阵此值为0）。 第4行：格式（2A16,2A20），分别表示列指针格式、行索引格式、系数矩阵数值格式、右边项数值格式。 第5行：格式（A3,11X,2I14），A3各列分别表示右边项格式、应用高斯起始矢量、应用eXact求解矢量；两个整数分别表示右边项列数、行索引数。三个字符中的第1个字符可取：F-全部存贮（如节点荷载向量的全部元素）、M-与系数矩阵相同方法。 第6行后：矩阵元素值（单列）。 矩阵类型用3个字符表示，第1个字符可取：R-实数矩阵、C-复数矩阵、P-仅矩阵结构（无元素数值）；第2个字符可取：S-对称矩阵、U-不对称矩阵、H-Hermitian矩阵、Z-病态对称矩阵；R-带状矩阵；第3个字符可取：A-组装的矩阵、E-单元矩阵（未组装）。对称矩阵只存储下三角元素，如结构刚度矩阵为对称矩阵，Harwell-Boeing格式则仅记录下三角元素。 根据Harwell-Boeing文件格式，可读取矩阵的任意行列元素的数值，也可编程还原为满矩阵存储，以便它用，很显然这种提取方式比较方便。如当生成.FULL文件后，可采用命令/AUX2$FILE,mywork,full$HBMAT,mystiff,txt,ASCII,STIFF,YES$FINISH将二进制mywork.full文件输出为ASCII码文件mystiff.txt，并输出右边项。 命令流： /aux2file,hbfile,fullhbmat,hbfile,txt,ascii,stiff,yesfinish!从hbfile.txt读入数据，并还原为满矩阵存储*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)=