神马作文网提取刚度矩阵有什么用其实我知道如何提取,论坛里有各个软件里提取的方法但是我并不关注操作问题,而是关注提取的意义何在如何使
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/12 04:48:50
提取刚度矩阵有什么用
其实我知道如何提取,论坛里有各个软件里提取的方法
但是我并不关注操作问题,而是关注提取的意义何在
如何使用
是希望修正刚度矩阵,
其实我知道如何提取,论坛里有各个软件里提取的方法
但是我并不关注操作问题,而是关注提取的意义何在
如何使用
是希望修正刚度矩阵,
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.
⑵ 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：
/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
(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,ncol
stacol=pointr(icol)
endcol=pointr(icol+1)
*do,irow,stacol,endcol-1
truerow=rowind(irow)
smatr(truerow,icol)=values(irow)
*enddo
*enddo
*do,irow,1,nrow
*do,icol,1,ncol
smatr(irow,icol)=smatr(icol,irow)
*enddo
*enddo
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.
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.
⑵ 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：
/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
(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,ncol
stacol=pointr(icol)
endcol=pointr(icol+1)
*do,irow,stacol,endcol-1
truerow=rowind(irow)
smatr(truerow,icol)=values(irow)
*enddo
*enddo
*do,irow,1,nrow
*do,icol,1,ncol
smatr(irow,icol)=smatr(icol,irow)
*enddo
*enddo
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.