ANSYS二次开发 精华.docx

1、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（ANSYS Parametric Design Language）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（User Interface Design Language）是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言

2、，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(User Programmable Features)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

3、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： 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。 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。 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。 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

4、性，不依赖于特定的硬件设备，只要能安装ANSYS和VC6.0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.

5、 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

6、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ANSYS 5.5.1 UP199810001 Windows 95/98/NT的University Low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Digital Visual Fortran 5.0C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copy c:ansys55docuUIFUNC2.GRN ANSYS输入框ET,1,

7、42 数据文件:N Men_Training 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。 A 1.拷贝文件 D:usercopy c:ansys55documenulist55.ans D:usercopy c:ansys55docuUIMENU.GRN D:usercopy c:ansys55docuUIFUNC1.GRN D:usercopy c:ansys55docuUIFUNC2.GRN 2.在主菜单中加入自定义菜单项 D:useredit UIMENU.GRN 在第4780应为 :A Main Menu 在第4803行插

8、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 :! :N Men_Training :S 413, 76, 330 :T Menu :A Training Menu :D ANSYS Training MENU Fnc_Training :E END :! 删除该行 :X INDEX ADDED BY ANSYS 以后的全部行 存盘退出 3.编辑新的菜

9、单文件 D:useredit newmenu.grn 键入以下文字 :F UIMENU.GRN :D Modified on 98/10/01, Revision (SID) = 5.181.1.68 - For use with ANSYS 5.5 :I 1, 759, 809 :! :N Fnc_Training :S 627, 449, 170 :T Command :A ANSYS Customizing Training :D Training Exercises :C )*GET,_z1,ACTIVE,TITLE,START,1 :C )*GET,_z2,ACTIVE,TITLE,

10、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

11、Prm_/TITLE Welcome to ANSYS Training Typ_Char,72,72 Prm_/TITLE Welcome to ANSYS Training Cmd_)/Go :E END :! 存盘退出 4.修改menulist55.ans文件 D:useredit menulist55.ans 修改文件的前三行，使其指向用户工作目录下的文件 d:userUIMENU.GRN d:userUIFUNC1.GRN d:userUIFUNC2.GRN d:usernewmenu.grn c:ansys55DOCUUICMDS.HLP c:ansys55DOCUUIELEM.H

12、LP c:ansys55DOCUUIGUID.HLP c:ansys55DOCUUITHRY.HLP c:ansys55DOCUUIOTHR.HLP 5.启动ANSYS的launcher 在Working Directory框中键入 d:user 按OK键，启动ANSYS界面 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。 A 1.编辑文件a.dat D:useredit a.dat *Get,nnod,NODE,0,COUNT *Dim,xy,array,nnod,2 *Dim,nodes,array,nnod *Get

13、,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

14、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 Main Menu-General Postproc 3定义节点上的结果 手工定义 -Nodal

15、 Results按对话框提示输入各点的结果数据 程序自动定义 /PREP7 BLC4,0,0,4,2 et,1,42 esize,.5 amesh,1 /POST1 dof,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,1 nodes(I)= nd xy(I,1) = Nx(nd) xy(I,2) = Ny(nd) nd = Ndnext(nd) *Enddo *Do,i,1,nnod,1 dist = sqrt(xy(i,1)

16、-2)*(xy(i,1)-2)+(xy(i,2)-1)*(xy(i,2)-1) tmp = dist*100 Dnsol,nodes(i),temp,tmp *Enddo nsel,all plnsol,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35即可，加载、设置边界条件并求解 6.使用ANSYS列表命令 Utility Menu-File-List-Binary File 7.在弹出的对话框中 DUMP Records

17、to be list中选ALL Records FORM Amt of output per record中选Entire Records FILEAUX2 binary file to list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-Save As 8.拷贝以下文件到工作目录 D:usercopy c:ansys55custommiscintelbintst.f D:usercopy c:ansys55custommiscintelbintrd.f D:usercopy c:ans

18、ys55custommiscintelbintwr.f D:usercopy c:ansys55custommiscintelCustom.bat D:usercopy c:ansys55custommiscintelMakefile D:usercopy c:ansys55custommiscintelbinlib.a 9.运行Custom.bat，编译并连接 D:usercustom 在工作目录中可生成一个运行程序bintst.exe 10.运行bintst.exe D:userbintst out.txt 将bintst的运行结果转存到文件out.txt中 比较out.txt 与list

19、.txt文件中的结果，并参考手册Guide to interfacing to ANSYS中Format of Binary Data Files的Format of the Results File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 D:usercopy c:ansys55customuserinteluser01.F D:usercopy c:ans

20、ys55customuserintelAnscust.bat D:usercopy c:ansys55customuserintelMakefile 1.修改user01.F 修改以下几行 c c * userS CODE IS INSERTED HERE * write (iott,2000) 2000 format (/ * CALL TO ANSYS,INC DUMMY USER01 */) c c * do not return this result code in a real user routine user01 = -654321 c * instead return a z

21、ero * c user01 = 0 c 为 c c * userS CODE IS INSERTED HERE * write (iott,2000) 2000 format (/ wby* CALL TO ANSYS,INC DUMMY USER01 */) c c * do not return this result code in a real user c user01 = -654321 c * instead return a zero * user01 = 0 c 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

22、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)customlibintelsiappst.lib 3.运行ANSCUST.BAT编译并连接 忽略掉如下WARNING提示信息 LINK : warning LNK4049: locally defined symbol _free imported LINK : warning LNK4049: locally defined symbol

23、_malloc imported LINK : warning LNK4049: locally defined symbol _fflush imported LINK : warning LNK4049: locally defined symbol _fread imported LINK : warning LNK4049: locally defined symbol _fwrite imported LINK : warning LNK4049: locally defined symbol _ftell imported LINK : warning LNK4049: local

24、ly defined symbol _fseek imported 当出现goto end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 D:useransys -p ansysul 或 D:useransys55cust -custom .ansys.exe -p ansysul 如果在其它目录下运行 D:otherdirset path=c:ansys55binintel D:otherdiransys55cust -custom d:useransys.exe -p ansysul 或

25、D:otherdirset path=d:user D:otherdiransys -p ansysul 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ANSYS BEGIN提示信息后 /UCMD,aaa,1 aaa E. 编译

26、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,user03 user ANSYS,INC c sid 5.1 copy of file s.user03.F last changed by jtm on 98/03/09 function user03 (intin,dpin,ch4in,ch8in) #include impcom.inc external wrinqr,ndin

27、qr,ndgxyz,ndnext,HeapAllocPtr, x HeapDealloc,erhandler integer wrinqr,ndinqr,ndgxyz,ndnext,HeapAllocPtr integer user03, intin(12), iott, i, ksel, xcptr, hXcptr, ycptr, x hYcptr, zcptr, hZcptr, ndptr, hNdptr, numnp, node double precision dpin(12),xyz(3), xmean, ymean, zmean, stdxyz(3), x sodx, sody,

28、sodz character*4 ch4in(12) character*8 ch8in(12) #include ansysdef.inc #include stack.inc c c Get nodal xyz locations and calculate standard deviation of c x coordinates, y coordinates, & z coordinates c c get number of currently selected nodes numnp = ndinqr (0,DB_NUMSELECTED) if (numnp .le. 0) go

29、to 999 c allocate memory for x, y, & z coordinates of nodes 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) c loop through all selected nodes i=1 node = 0 xmean = 0.0d0 ymean = 0.0d0 zmean = 0.0d0 10 node = ndnext(node) if (node .gt