ansys质量矩阵刚度矩阵提取说课材料Word文档下载推荐.docx

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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

/OUTPUT,TERM!

将输出信息送到outputwindows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

mp,dens,1,2e3

r,1,5000,2e7,200

lesize,all,,,10

lmesh,all

----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,matname,2!

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：

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

ant

ype,7!

seopt,matname

1!

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。

⑵Harwell-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：

/aux2

file,hbfile,full

hbmat,hbfile,txt,,ascii,stiff,yes

finish

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,then

ls0=4

*else

ls0=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

*vread,values

（1）,hbfile,txt,,,valcrd,,,ls0+ptrcrd+indcrd

（d25.15）

*vread,rhsval

（1）,hbfile,txt,,,rhscrd,,,ls0+ptrcrd+indcrd+valcrd

*dim,smatr,,nrow,ncol

*do,icol,1,ncol

stacol=pointr（icol）

endcol=pointr（icol+1）

*do,irow,stacol,endcol-1

truerow=rowind（irow）

smatr（truerow,icol）=values（irow）

*enddo

*do,irow,1,nrow

smatr（irow,icol）=smatr（icol,irow）

pointr=

rowind=

values=

rhsval=

icol=

irow=

ls0=

stacol=

endcol=

truerow=

totcrd=

ptrcrd=

indcrd=

valcrd=

rhscrd=

以上这些是我总结的，结果不同就错了。

4.

seopt,matname,1!

选