ANSYS矩陣代碼
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ANSYS矩陣代碼的視頻教程
Abaqus輸出矩陣：輸出總體矩陣、單元體矩陣及使用python生成、讀取矩陣文件的簡(jiǎn)易代碼
第一堂課為免費(fèi)課程，如果只是臨時(shí)需要輸出一個(gè)矩陣的小伙伴聽(tīng)完基本也夠用了；需要具體詳細(xì)學(xué)習(xí)的小伙伴可以購(gòu)買(mǎi)后面的內(nèi)容，基本涵蓋了常用的輸出矩陣的知識(shí)內(nèi)容。其中第4、5課涉及python語(yǔ)言，代碼我放在課件里，操作很簡(jiǎn)單，課中也會(huì)教大家如何使用這個(gè)代碼，沒(méi)有基礎(chǔ)的小伙伴也可以輕松使用（但第四課的代碼需要能運(yùn)行python庫(kù)的軟件）。
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ANSYS矩陣代碼的實(shí)例教程
4.實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用與范例講解
接上一個(gè)矩陣的例子，其實(shí)際為Ansys中的一個(gè)應(yīng)力集中問(wèn)題模型所導(dǎo)出的剛度矩陣，那么我們?nèi)绾蝸?lái)驗(yàn)證其結(jié)果的準(zhǔn)確性呢，這時(shí)我們就要用到結(jié)點(diǎn)力矩陣來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證了，只要所解出來(lái)的位移與Ansys中可展示的結(jié)點(diǎn)位移相同，那么就證明我們的結(jié)果是準(zhǔn)確無(wú)誤的。
以下我們來(lái)進(jìn)行求解，導(dǎo)入結(jié)點(diǎn)力向量矩陣，使用任意求解器來(lái)進(jìn)行求解：
此時(shí)我們便得到了X向量矩陣，也就是結(jié)點(diǎn)的位移矩陣。由于這里用的是高斯消元法，因此計(jì)算運(yùn)行可能會(huì)有些慢。
然后我們打開(kāi)查看結(jié)果：
與Ansys中List導(dǎo)出的結(jié)點(diǎn)位移結(jié)果一致。結(jié)果正確。
5.代碼購(gòu)買(mǎi)說(shuō)明
本源代碼理論上適用于Ansys APDL中導(dǎo)出的各種hb格式矩陣，無(wú)任何限制，購(gòu)買(mǎi)后如有任何問(wèn)題都可以私信本人進(jìn)行答疑，不僅是此代碼方面，任何有關(guān)有限元軟件學(xué)習(xí)的問(wèn)題也都可以向我請(qǐng)教，我也會(huì)盡我所能去幫助大家。
現(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)代碼限時(shí)附贈(zèng)求解器程序源代碼以及結(jié)點(diǎn)力向量導(dǎo)出與使用方法、有限元理論教程，歡迎大家一起學(xué)習(xí)與討論。
展開(kāi) 在有限元分析中，ANSYS 可以導(dǎo)出大規(guī)模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質(zhì)量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對(duì)后續(xù)二次開(kāi)發(fā)、動(dòng)力學(xué)分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲(chǔ)形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個(gè) MATLAB 函數(shù)，可直接從 ANSYS 導(dǎo)出的 HB 矩陣文件中讀取并重構(gòu)成 MATLAB 稀疏矩陣：
1.剛度矩陣提取函數(shù)
輸入：ANSYS 導(dǎo)出的剛度矩陣 HB 文件（stiff.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 K，可直接用于動(dòng)力學(xué)計(jì)算或驗(yàn)證
支持自動(dòng)對(duì)稱(chēng)化，保證數(shù)值正確
2.質(zhì)量矩陣提取函數(shù)
輸入：ANSYS 導(dǎo)出的質(zhì)量矩陣 HB 文件（mass.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 M
使用與剛度矩陣同樣的解析邏輯，無(wú)需額外修改
案例說(shuō)明：
本文以高速鐵路接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例，展示了如何將 ANSYS 中導(dǎo)出的稀疏剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，在 MATLAB 中完整展開(kāi)，并進(jìn)行后續(xù)動(dòng)力學(xué)分析準(zhǔn)備。
通過(guò)該方法，可以將大規(guī)模有限元矩陣快速轉(zhuǎn)化為 MATLAB 可操作形式，為自定義振動(dòng)分析、模態(tài)分析及其他科研或工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)。
優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用：
支持大規(guī)模稀疏矩陣解析
自動(dòng)對(duì)稱(chēng)化，保證數(shù)值精度
適用于剛度矩陣、質(zhì)量矩陣、其他 HB 格式矩陣
可作為動(dòng)力學(xué)求解器或后處理工具的基礎(chǔ)模塊
使用方法：
1.使用以下代碼對(duì)ansys中生成的質(zhì)量及剛度矩陣進(jìn)行提取，file,5,full（5為工作目錄下full文件的文件名，例如：filename.full）。
展開(kāi) d | a | alpha | offset |
+---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+
| 1| q1| 0.1215| 0| 0| 0|
| 2| q2| 0.1225| 0| 1.5708| -1.5708|
| 3| q3| -0.102| -0.3| 0| 0|
| 4| q4| 0.09| -0.276| 0| -1.5708|
| 5| q5| 0.09| 0| 1.5708| 0|
| 6| q6| 0.082| 0| -1.5708| 0|
+---+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+
% Forward Pose Kinematics
% Q=[0,60,60,-30,90,90]*pi/180;
% Qd=[pi/2,pi/2,pi/6,0,pi/2,pi/4];
% Qdd=[0,pi/34,0,pi/5,0,pi/58];
Q=[30,30,30,30,30,30]*pi/180*1; %zeros(1,6);
Qd=zeros(1,6);
Qdd=zeros(1,6);
%% 求各項(xiàng)系數(shù)矩陣和力矩
展開(kāi) 最近在考慮自己編寫(xiě)的程序和商用軟件的驗(yàn)證問(wèn)題，有限元結(jié)構(gòu)分析中最關(guān)鍵的一環(huán)就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態(tài)分析，還有質(zhì)量矩陣。考慮到商業(yè)軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來(lái)看自己編寫(xiě)的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，并進(jìn)行隨后的驗(yàn)證或者二次開(kāi)發(fā)是一個(gè)問(wèn)題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
受上述帖子的啟發(fā)，使用MATLAB提取ANSYS中的剛度和質(zhì)量矩陣，并進(jìn)行模態(tài)分析驗(yàn)證提取的矩陣的正確性。
首先，在ANSYS中使用HBMAT命令方法提取整體矩陣。
命令：HBMAT,fname,ext,--,form,matrx,rhs
其中：
Fname---輸出矩陣的路徑和文件名，缺省為當(dāng)前工作路徑和當(dāng)前工作文件名。
ext---輸出矩陣文件的擴(kuò)展名，缺省為.matrix。
form---定義輸出矩陣文件的格式，其值可取：
=ASCII：ASCII碼格式；
=BIN：二進(jìn)制格式。
matrix---定義輸出矩陣的類(lèi)型，其值可取：
=STIFF：輸出剛度矩陣。可用于寫(xiě)入了.FULL文件的任何類(lèi)型的分析。
=MASS：輸出質(zhì)量矩陣。可用于特征值屈曲、子結(jié)構(gòu)分析、模態(tài)分析。
=DAMP：輸出阻尼矩陣。僅用于有阻尼的模態(tài)分析。
rhs---右邊項(xiàng)輸出控制（右邊項(xiàng)指用矩陣所表示方程的等號(hào)右端矢量，這里可為節(jié)點(diǎn)荷載向量），如rhs=YES則輸出，如rhs=NO則不輸出。
模態(tài)分析時(shí)，因僅LANB和QR法可生成完整的質(zhì)量矩陣，因此也僅采用這兩種方法時(shí)才可使用HBMAT命令得到質(zhì)量矩陣文件。
展開(kāi) 在序列模式下，該模型表示為“瓊斯矩陣”表面；在非序列模式下該模型表示為“瓊斯矩陣”物體。“瓊斯矩陣”根據(jù)下式描述瓊斯向量（表示電場(chǎng)）：
其中A, B, C, D均為復(fù)數(shù)。您可以在透鏡數(shù)據(jù)編輯器或非序列元件編輯器中分別輸入這些復(fù)參數(shù)的實(shí)部和虛部。
需要特別注意的是，瓊斯矩陣沒(méi)有定義Ez分量。這意味著使用瓊斯矩陣表面或物體的前提假設(shè)是入射光線需垂直于瓊斯矩陣表面，例如將瓊斯矩陣表面放置在平行光束中。該假設(shè)也與大部分實(shí)際應(yīng)用環(huán)境相符：多數(shù)起偏器或波片都是在平行光或發(fā)散角較小的光束中使用的。
如果一束平行光垂直入射至瓊斯矩陣表面，則由于k·E = 0 并且向量k可表示為{0, 0, 1} 因此Ez必須為零，這樣我們就可以只用Ex和Ey分量來(lái)描述偏振。如果入射光的方向向量為其他任意值 {l, m, n}，則OpticStudio將自動(dòng)調(diào)整Ez或{Ex, Ey}以使k·E = 0且E的大小不會(huì)增加。這個(gè)調(diào)整有可能導(dǎo)致E的大小降低，進(jìn)而導(dǎo)致透過(guò)能量的降低。
下表為一些典型偏振器件的瓊斯矩陣參數(shù)，該表格取自用戶(hù)手冊(cè)“The Setup Tab”一章:
使用實(shí)例
接下來(lái)是使用瓊斯矩陣模擬四分之一波片的實(shí)例。請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取附件。
需要注意的是：瓊斯矩陣表面不使用曲率半徑這一參數(shù)，該表面類(lèi)型總是一個(gè)平面。這是因?yàn)樵擃?lèi)型表面通常都是在垂直入射的平行光中使用。矩陣的每個(gè)參數(shù)可以在透鏡數(shù)據(jù)編輯器中的參數(shù)欄中輸入。
展開(kāi) 
ANSYS矩陣代碼的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
ANSYS矩陣代碼的最新內(nèi)容
Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面4個(gè)月前
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瓊斯矩陣 (Jones Matrix) 表面是一種非常簡(jiǎn)便的定義偏振元件的方法。這篇文章通過(guò)幾個(gè)示例介紹了如何使用瓊斯矩陣。
介紹
光線追跡程序一般只考慮光線的幾何屬性（位置、方向和相位）。光線傳播到一個(gè)表面時(shí)的全部信息可由坐標(biāo)、方向余弦（光線與局部坐標(biāo)軸的夾角）和相位（光線的光程及光程差）表示。
在有限元分析中，ANSYS 可以導(dǎo)出大規(guī)模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質(zhì)量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對(duì)后續(xù)二次開(kāi)發(fā)、動(dòng)力學(xué)分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲(chǔ)形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個(gè) MATLAB 函數(shù)，可直接從 ANSYS 導(dǎo)出的 HB 矩陣文件中讀取并重構(gòu)成 MATLAB 稀疏矩陣：
本系列文章致力于實(shí)現(xiàn)“手搓有限元，干翻Ansys的目標(biāo)”，基本框架為前端顯示使用QT實(shí)現(xiàn)交互，后端計(jì)算采用Visual Studio C++。
Matrix類(lèi)
矩陣基本類(lèi)，用于有限元矩陣計(jì)算。
1、public function
1.1、構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)用來(lái)初始化矩陣，析構(gòu)函數(shù)用來(lái)釋放內(nèi)存。
Matrix.h聲明文件：
//
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瓊斯矩陣 (Jones Matrix) 表面是一種非常簡(jiǎn)便的定義偏振元件的方法。這篇文章通過(guò)幾個(gè)示例介紹了如何使用瓊斯矩陣。
介紹
光線追跡程序一般只考慮光線的幾何屬性（位置、方向和相位）。光線傳播到一個(gè)表面時(shí)的全部信息可由坐標(biāo)、方向余弦（光線與局部坐標(biāo)軸的夾角）和相位（光線的光程及光程差）表示。
在兩種介質(zhì)的分界處（例如玻璃和空氣），
1.引論
經(jīng)常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進(jìn)行計(jì)算、學(xué)習(xí)的學(xué)生或工程師們都會(huì)知道在有限元分析建模與計(jì)算中剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質(zhì)，大家往往在實(shí)際使用十分成熟的商業(yè)化軟件的過(guò)程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業(yè)軟件背后的原理與方法。
這時(shí)，不管是在學(xué)習(xí)中還是在工程應(yīng)用中往往都會(huì)遇到一個(gè)同樣的問(wèn)題，那么就是如何將Ansys
最近在考慮自己編寫(xiě)的程序和商用軟件的驗(yàn)證問(wèn)題，有限元結(jié)構(gòu)分析中最關(guān)鍵的一環(huán)就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態(tài)分析，還有質(zhì)量矩陣。考慮到商業(yè)軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來(lái)看自己編寫(xiě)的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，并進(jìn)行隨后的驗(yàn)證或者二次開(kāi)發(fā)是一個(gè)問(wèn)題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
clear;clc;close all;
format compact
L(1)=RevoluteMDH('d',0.1215,'a',0,'alpha',0);
L(2)=RevoluteMDH('d',0.1225,'a',0,'alpha',pi/2,'offset',-pi/2);
L(3)=RevoluteMDH('d',-0.102,'a',-0.300,'alpha',0)
1. 背景
從事結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制、車(chē)橋耦合振動(dòng)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)傳感器優(yōu)化布置、結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能分析等等一系列研究的同仁們應(yīng)該都面臨過(guò)一個(gè)同樣的問(wèn)題—“怎么把結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量矩陣建立出來(lái)？”。這對(duì)于那些數(shù)值分析高手和專(zhuān)家可能不是什么問(wèn)題；但是對(duì)于科研剛?cè)腴T(mén)的新手來(lái)說(shuō)，這個(gè)難度還是相當(dāng)大的。如果都靠自己寫(xiě)程序來(lái)建立有限元模型，則對(duì)理論基礎(chǔ)、編程水平都有很高的要求，甚至程序做出來(lái)也未必能保證其正確性，是一個(gè)很讓人頭疼的問(wèn)題
算例目錄：
1．ANSYS SOLID65環(huán)向布置鋼筋的例子
2.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（1）- MISO單壓
3.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（2）- MISO約束壓
4.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（3）- KINH滯回
5.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（4）- KINH壓-拉裂
6.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（5）
7.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例（6）
8.混凝土非線性計(jì)算實(shí)例
就ansys如何提取剛度矩陣、如何解讀提取的文檔以及利用Python進(jìn)行解析。
在workbench中實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的參數(shù)化過(guò)程除了前幾次文章介紹的模型與網(wǎng)格，還應(yīng)該包括材料參數(shù)的參數(shù)化定義。利用Python進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)材料參數(shù)的自由定義，比如來(lái)源于excel表格或者文檔的數(shù)據(jù)，通過(guò)Python代碼的自動(dòng)讀取，參與到實(shí)際的有限元分析進(jìn)程中。
結(jié)構(gòu)有限元最后的求解過(guò)程總是歸結(jié)到求解一個(gè)大型矩陣方程
