ANSYS二次开发精华.docx

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ANSYS二次开发精华

ansys具有多种实用的二次开发工具：

ANSYS除了具有较为完善的分析功能外，同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。

如宏（Marco）、参数设计语言（APDL）、用户界面设计语言（UIDL）及用户编程特性（UPFs），其中APDL（ANSYSParametricDesignLanguage）是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言，其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句，可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务；UIDL（UserInterfaceDesignLanguage）是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言，允许用户改变ANSYS的图形用户界面（GUI）中的一些组项，提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具；UPFs（UserProgrammableFeatures）提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能，该项技术充分显示了ANSYS的开放体系，用户不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式（如可以定义一种新的材料，一个新的单元或者给出一种新的屈服准则），而且还可以编写自己的优化算法，通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。

程序设计的主要原则和功能如下：

（1）方便原则，即程序模块应具有良好的用户界面和易用性。

程序前台设计采用Windows提供的标准图形用户界面（GUI），用户无须接受专门训练即可使用。

同时，程序应具有良好的容错和纠错能力，避免用户操作不当造成损失。

（2）程序系统能够提供用户以下功能：

①允许用户可以根据实际计算工况，输入特定的计算参数，包括地震波选择、计算时间步长、地震波调幅与否等。

②用户在输入各种参数以后、进行计算之前可以对输入的数据进行修改、添加和删除操作，以保证输入正确的参数。

③用户通过界面调用后台的ANSYS命令流进行计算，能够得到最后的计算结果文件，供用户进行后处理和结果分析。

④用户可以添加新的功能或新的二次开发以实现程序升级。

（3）程序应具有良好的可移植性，不依赖于特定的硬件设备，只要能安装ANSYS和VC＋＋6.0的硬件环境都能使用本系统，保证程序使用的广泛性。

（4）程序代码应具有开放性和可重用性。

这样，在进一步的设计中，能保证设计者可以方便地对代码进行修改扩充；同时，提供一定的设计接口，新的设计者可以根据接口，无须对程序进行大幅度的修改，就可以进行新的开发，以适应新的特殊要求。

ANSYS二次开发培训练习题（转帖）

UIDL

E.使用UIDL在ANSYS主菜单中增加一个菜单项，点击后可以出现一个子菜单或激活一个对话框。

APDL

E.使用APDL编制一个可以读写有限元模型的小程序，要求读出所有节点号和单元号，节点坐标以及单元节点列表。

E.使用DNSOL，DESOL定义计算结果

UPF

E.使用ANSYS列表命令列出ANSYS某一结果文件的内容；编译并连接ANSYS二进制文件读写程序BINTST.F，读写二进制文件并与列表方式相比较。

E.编译并连接ANSYS提供的示例程序USER01.F；在ANSYS命令行中使用/UCMD给用户命令赋新的名称，并运行。

E.编译并连接ANSYS提供的示例程序USER03.F，使用动态数组保存有限元模型信息，如节点号、单元号、节点坐标、单元节点列表。

使用UPF读写数据库子程序，读写模型中的有限元模型信息和载荷信息，并打印。

E.使用ANSYS提供子程序试验矢量与矩阵的操作

E.试验用户自定义材料

E.试验用户单元

E.使用/DEBUG命令调试ANSYS单元矩阵及载荷矢量

练习题答案：

说明：

1. 以下练习答案以ANSYS5.5.1UP199810001Windows95/98/NT的UniversityLow版本（产品号为ansysul）为例，其它版本与此类似。

2. 假定机器中已经安装了DigitalVisualFortran5.0C以上的版本假设ANSYS安装目录为C:

\ANSYS55

3. 假设用户工作目录为D:

\user

4. 约定

DOS提示 D:

\user>

DOS输入 copyc:

\ansys55\docu\UIFUNC2.GRN

ANSYS输入框 ET,1,42

数据文件 :

NMen_Training

UIDLE.使用UIDL在ANSYS主菜单中增加一个菜单项，点击后可以出现一个子菜单或激活一个对话框。

A．

1. 拷贝文件

\user>copyc:

\ansys55\docu\menulist55.ans

\user>copyc:

\ansys55\docu\UIMENU.GRN

\user>copyc:

\ansys55\docu\UIFUNC1.GRN

\user>copyc:

\ansys55\docu\UIFUNC2.GRN

2. 在主菜单中加入自定义菜单项

\user>editUIMENU.GRN

在第4780应为

AMainMenu

在第4803行插入以下几行：

Men_Training

Sep_

所得到的结果如下：

Men_Aux12

Men_RunStat

K_LN（BETA）

Sep_

K_LN（BETA）

Fnc_UNDO

Sep_

Men_Training

Sep_

Fnc_FINISH

将光标移至第4812行，插入以下一段

NMen_Training

S413,76,330

TMenu

ATrainingMenu

DANSYSTrainingMENU

Fnc_Training

EEND

删除该行

XINDEXADDEDBYANSYS

以后的全部行

存盘退出

3. 编辑新的菜单文件

\user>editnewmenu.grn

键入以下文字

FUIMENU.GRN

DModifiedon98/10/01,Revision（SID）=5.181.1.68-ForusewithANSYS5.5

I1,759,809

NFnc_Training

S627,449,170

TCommand

AANSYSCustomizingTraining

DTrainingExercises

C）*GET,_z1,ACTIVE,,TITLE,,START,1

C）*GET,_z2,ACTIVE,,TITLE,,START,9

C）*GET,_z3,ACTIVE,,TITLE,,START,17

C）*GET,_z4,ACTIVE,,TITLE,,START,25

C）*GET,_z5,ACTIVE,,TITLE,,START,33

C）*GET,_z6,ACTIVE,,TITLE,,START,41

C）*GET,_z7,ACTIVE,,TITLE,,START,49

C）*GET,_z8,ACTIVE,,TITLE,,START,57

C）*GET,_z9,ACTIVE,,TITLE,,START,65

Fmt_H

Inp_NoApply

Cmd_）/NOPR

Cmd_）/TITLE

Fld_2

Prm_[/TITLE]WelcometoANSYSTraining

Typ_Char,72,72

Prm_[/TITLE]WelcometoANSYSTraining

Cmd_）/Go

EEND

存盘退出

4. 修改menulist55.ans文件

\user>editmenulist55.ans

修改文件的前三行，使其指向用户工作目录下的文件

\user\UIMENU.GRN

\user\UIFUNC1.GRN

\user\UIFUNC2.GRN

\user\newmenu.grn

\ansys55\DOCU\UICMDS.HLP

\ansys55\DOCU\UIELEM.HLP

\ansys55\DOCU\UIGUID.HLP

\ansys55\DOCU\UITHRY.HLP

\ansys55\DOCU\UIOTHR.HLP

5. 启动ANSYS的launcher

在WorkingDirectory框中键入

\user

按OK键，启动ANSYS界面

APDLE.使用APDL编制一个可以读写有限元模型的小程序，要求读出所有节点号和单元号，节点坐标以及单元节点列表。

A．

1. 编辑文件a.dat

\user>edita.dat

*Get,nnod,NODE,0,COUNT

*Dim,xy,array,nnod,2

*Dim,nodes,array,nnod

*Get,nd,NODE,0,NUM,MIN

*Do,I,1,nnod,1

nodes（I）=nd

xy（I,1）=Nx（nd）

xy（I,2）=Ny（nd）

nd=Ndnext（nd）

*Enddo

*Get,nelm,ELEM,0,COUNT

*Dim,elems,array,nelm

*Dim,ndlst,array,nelm,4

*Get,el,ELEM,0,NUM,MIN

*Do,I,1,nelm,1

elems（I）=el

*Do,J,1,4

ndlst（I,J）=Nelem（el,J）

*Enddo

el=Elnext（nd）

*Enddo

2. 启动ANSYS，根据自己所熟悉的领域，建立一个有限元模型

3. 输入文件a.dat

/input,a,dat

4. 检查

分别列出节点数，节点号列表，坐标，单元数，单元号列表，单元节点列表，与nlist,elist等对比。

*status,nnod

*status,nodes

*status,xy

*status,nelm

*status,elems

*status,ndlst

E.使用DNSOL，DESOL定义计算结果

1．利用前面所建立或新建一个有限元模型

2．进入Post-processor

/post26

或

MainMenu->GeneralPostproc

3．定义节点上的结果手工定义->NodalResults按对话框提示输入各点的结果数据程序自动定义

/PREP7BLC4,0,0,4,2et,1,42esize,.5amesh,1

/POST1dof,temp*Get,nnod,NODE,0,COUNT

*Dim,xy,array,nnod,2*Dim,nodes,array,nnod*Get,nd,NODE,0,NUM,MIN

*Do,I,1,nnod,1nodes（I）=ndxy（I,1）=Nx（nd）xy（I,2）=Ny（nd）nd=Ndnext（nd）*Enddo

*Do,i,1,nnod,1

dist=sqrt（（xy（i,1）-2）*（xy（i,1）-2）+（xy（i,2）-1）*（xy（i,2）-1））tmp=dist*100Dnsol,nodes（i）,temp,,tmp*Enddo

nsel,allplnsol,temp

UPF

E.使用ANSYS列表命令列出ANSYS某一结果文件的内容；编译并连接ANSYS二进制文件读写程序BINTST.F，读写二进制文件并与列表方式相比较。

1. 建立一个自己所熟悉的有限元模型，单元数3~5即可，加载、设置边界条件并求解

6. 使用ANSYS列表命令

UtilityMenu->File->List->BinaryFile

7. 在弹出的对话框中

[DUMP]Recordstobelist中选ALLRecords

[FORM]Amtofoutputperrecord中选EntireRecords

[FILEAUX2]binaryfiletolist中选择要显示的.rst文件

按OK键确认后，可以得到.rst文件的列表窗口

使用列表窗口的菜单保存列表窗口中的输出结果到文件list.txt

File->SaveAs

8. 拷贝以下文件到工作目录

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\bintst.fD:

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\bintrd.fD:

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\bintwr.fD:

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\Custom.batD:

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\MakefileD:

\user>copyc:

\ansys55\custom\misc\intel\binlib.a

9. 运行Custom.bat，编译并连接

\user>custom

在工作目录中可生成一个运行程序bintst.exe

10. 运行bintst.exe

\user>bintst>out.txt

将bintst的运行结果转存到文件out.txt中

比较out.txt与list.txt文件中的结果，并参考手册GuidetointerfacingtoANSYS中FormatofBinaryDataFiles的FormatoftheResultsFile分析文件结构。

E.用户命令：

编译并连接ANSYS提供的示例程序USER01.F；在ANSYS命令行中使用/UCMD给用户命令赋新的名称，并运行。

1. 清理用户工作目录下的文件

如果在用户工作目录下存在ANSYS二进制文件读取等程序，请全部删除

2. 拷贝以下文件到用户工作目录

\user>copyc:

\ansys55\custom\user\intel\user01.F

\user>copyc:

\ansys55\custom\user\intel\Anscust.bat

\user>copyc:

\ansys55\custom\user\intel\Makefile

1. 修改user01.F

修改以下几行

c*****user'SCODEISINSERTEDHERE*****

write（iott,2000）

2000format（//'*****CALLTOANSYS,INCDUMMYUSER01*****'//）

c*****donotreturnthisresultcodeinarealuserroutine

user01=-654321

c*****insteadreturnazero*****

cuser01=0

为

c*****user'SCODEISINSERTEDHERE*****write（iott,2000）2000format（//'wby***CALLTOANSYS,INCDUMMYUSER01*****'//）cc*****donotreturnthisresultcodeinarealuser

cuser01=-654321c*****insteadreturnazero*****user01=0c

在format语句中增加的字符是为了在ANSYS运行时表明user01.F确实是自己修改过的版本

将user01的值设成0，是为了使ANSYS给出正确信息，而不是警告

2. 修改Makefile

修改ansys55_dir的值使其指向ANSYS主目录

ansys55_dir=C:

\ansys55

修改下面这一行

siappst.lib\

为

$（ansys55_dir）\custom\lib\intel\siappst.lib\

3. 运行ANSCUST.BAT编译并连接

忽略掉如下WARNING提示信息

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_free"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_malloc"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_fflush"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_fread"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_fwrite"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_ftell"imported

LINK:

warningLNK4049:

locallydefinedsymbol"_fseek"imported

当出现gotoend时表明编译、连接完成，这时应该在用户工作目录下出现一个可执行程序ansys.exe，约为34MB

4. 运行编译连接生成的ANSYS

在用户工作目录下

\user>ansys-pansysul

或

\user>ansys55cust-custom.\ansys.exe-pansysul

如果在其它目录下运行

\otherdir>setpath=c:

\ansys55\bin\intel

\otherdir>ansys55cust-customd:

\user\ansys.exe-pansysul

或

\otherdir>setpath=d:

\user

\otherdir>ansys-pansysul

5. 执行用户命令

执行用户命令可以在字符界面下，也可在图形界面下

在出现

BEGIN:

提示信息后，键入以下命令

usr1

或者输入以下命令进行到图形用户界面

/show,win32

/menu,on

在工作站上的用户可以选择

/show,x11

/show,x11c

/show,3D详细说明可以参见ANSYS命令手册中关于/show的说明

在输入框中，键入命令

usr1

6. 用/UCMD命令自定义用户命令名

在ANSYSBEGIN提示信息后

/UCMD,aaa,1

aaa

E.编译并连接ANSYS提供的示例程序USER03.F，使用动态数组保存有限元模型信息，如节点号、单元号、节点坐标、单元节点列表。

使用UPF读写数据库子程序，读写模型中的有限元模型信息和载荷信息，并打印。

以下是一个完整的程序，可由user03.F修改得到

*deck,user03userANSYS,INC

csid5.1copyoffiles.user03.Flastchangedbyjtmon98/03/09

functionuser03（intin,dpin,ch4in,ch8in）

#include"impcom.inc"

externalwrinqr,ndinqr,ndgxyz,ndnext,HeapAllocPtr,

xHeapDealloc,erhandler

integerwrinqr,ndinqr,ndgxyz,ndnext,HeapAllocPtr

integeruser03,intin（12）,iott,i,ksel,xcptr,hXcptr,ycptr,

xhYcptr,zcptr,hZcptr,ndptr,hNdptr,numnp,node

doubleprecisiondpin（12）,xyz（3）,xmean,ymean,zmean,stdxyz（3）,

xsodx,sody,sodz

character*4ch4in（12）

character*8ch8in（12）

#include"ansysdef.inc"

#include"stack.inc"

cGetnodalxyzlocationsandcalculatestandarddeviationof

cxcoordinates,ycoordinates,&zcoordinates

cgetnumberofcurrentlyselectednodes

numnp=ndinqr（0,DB_NUMSELECTED）

if（numnp.le.0）goto999

callocatememoryforx,y,&zcoordinatesofnodes

xcptr=HeapAllocPtr（numnp,'XCoords',HEAP_DOUBLE,hXcptr）

ycptr=HeapAllocPtr（numnp,'YCoords',HEAP_DOUBLE,hYcptr）

zcptr=HeapAllocPtr（numnp,'ZCoords',HEAP_DOUBLE,hZcptr）

ndptr=HEapAllocPtr（numnp,'Nodes',HEAP_INTEGER,hNdptr）

cloopthroughallselectednodes

i=1

node=0

xmean=0.0d0

ymean=0.0d0

zmean=0.0d0

10node=ndnext（node）

if（node.gt

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