ansys顯示讀入的矩陣
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys顯示讀入的矩陣的視頻教程
ANSYS前處理直接建模軟件SpaceClaim之精講顯示（二）
ANSYS前處理直接建模軟件SpaceClaim之精講顯示（二） 適用人群：具有ANSYS Mechanical基礎(chǔ)知識(shí)的用戶；參加ANSYS結(jié)構(gòu)工程師中級(jí)認(rèn)證考試人員； 土木工程專業(yè)相關(guān)人員 ANSYS前處理直接建模軟件SpaceClaim之精講顯示（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2022-11-29 19:30 本系列直播是ANSYS結(jié)構(gòu)工程師中級(jí)認(rèn)證考試的鋪面課程第10
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ansys顯示讀入的矩陣的實(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) 最近在考慮自己編寫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---定義輸出矩陣的類型，其值可取：
=STIFF：輸出剛度矩陣。可用于寫入了.FULL文件的任何類型的分析。
=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)，該表面類型總是一個(gè)平面。這是因?yàn)樵擃愋捅砻嫱ǔ６际窃诖怪比肷涞钠叫泄庵惺褂谩?em>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) 模態(tài)分析完成后，在ansys中運(yùn)行HBMAT命令得到十進(jìn)制文件：
! 獲取矩陣十進(jìn)制文件
/aux2
file,Frame,full !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!與文件名一致
hbmat,Stiff,txt,,ascii,stiffness,yes,yes !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 提取剛度矩陣 存儲(chǔ)為Stiff.txt
hbmat,Mass,txt,,ascii,mass,yes,yes !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 提取質(zhì)量矩陣 存儲(chǔ)為Mass.txt
Finish
運(yùn)行完成后，在根目錄下生成了四個(gè)文件，這便是轉(zhuǎn)換完成的十進(jìn)制文件，接著需要做的就是將十進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換為矩陣形式，就是通過(guò)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(3). 通過(guò)工具實(shí)現(xiàn)提取
A. 打開(kāi)運(yùn)行工具，在km_from_Ansys程序目錄下，在Matlab命令行輸入km_from_Ansys，是初始界面
B.點(diǎn)擊“剛度文件路徑”后的“獲取路徑按鈕”，找到剛剛生成的十進(jìn)制文件的存儲(chǔ)路徑，選擇剛度十進(jìn)制文件Stiff.txt：
同樣的方法選擇好質(zhì)量矩陣的文件路徑，和Mapping文件路徑（Mapping文件有兩個(gè)，選擇任意一個(gè)都可以），以及想要把提取完成后的矩陣文件存儲(chǔ)的路徑，全部選擇完成后，點(diǎn)擊“生成文件”。
C. 接著是大約幾秒的工具處理過(guò)程，根據(jù)模型大小不同，所需時(shí)間不等。處理完成后，根據(jù)提示輸入生成的矩陣文件的存儲(chǔ)文件名，比如“KM”。
，點(diǎn)擊“OK”，完成操作，提示信息為文件的存儲(chǔ)路徑，文件格式為Matlab數(shù)據(jù)文件格式。
D.
展開(kāi) 
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概要
汽車抬頭顯示器或汽車平視顯示器，也被稱為HUD，是在汽車中顯示數(shù)據(jù)的透明顯示器，不需要用戶低頭就能看到他們需要的重要資訊。這個(gè)名字的由來(lái)是由于該技術(shù)能夠讓飛行員在頭部“向上”并向前看的情況下查看信息，而不是斜著眼睛看下面的儀表。
這篇文章節(jié)選了在設(shè)計(jì)和分析抬頭顯示器（HUD）的性能時(shí)所使用的 OpticStudio 工具。
HUD 概述
Ansys Zemax | 如何在布局圖中顯示光瞳4個(gè)月前
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概述
在 OpticStudio 的序列模式中，您可以在不影響其他面的情況下使用虛擬面 (dummy surface) 和求解類型：拾取 (pickup) 在透鏡數(shù)據(jù)編輯器 (LDE) 及布局圖 (Layout) 中顯示系統(tǒng)的入瞳和出瞳。這篇文章介紹了如何在透鏡數(shù)據(jù)編輯器中使用 ZPL 宏和主光線高度 (Chief Ray Height) 求解厚度，以及如何在編輯器中隱藏虛擬面
Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面4個(gè)月前
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概覽
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：
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)電路板的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)電路板跌落非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)混凝土的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)混凝土碰撞非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)混凝土碰撞顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)混凝土碰撞顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)易拉罐的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)彎管成型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)彎管成型非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)彎管成型顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)彎管成型顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
Ansys 光學(xué)助力新型車載顯示創(chuàng)新11個(gè)月前
車載顯示在智能化汽車中扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅是駕駛者獲取車輛信息的窗口，更是提升行車安全與舒適體驗(yàn)的核心組件，是連接人、車、路的重要信息樞紐。
Ansys Speos作為一款強(qiáng)大的光學(xué)仿真軟件，可以幫助車載顯示開(kāi)發(fā)者快速驗(yàn)證新型顯示系統(tǒng)在車內(nèi)的顯示效果。除此之外，其物理真實(shí)的特征可以幫助開(kāi)發(fā)者在設(shè)計(jì)階段評(píng)估并規(guī)避炫光雜光等造成顯示缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，在確保安全的先提下，加速車載顯示創(chuàng)新。
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汽車抬頭顯示器或汽車平視顯示器，也被稱為HUD，是在汽車中顯示數(shù)據(jù)的透明顯示器，不需要用戶低頭就能看到他們需要的重要資訊。這個(gè)名字的由來(lái)是由于該技術(shù)能夠讓飛行員在頭部“向上”并向前看的情況下查看信息，而不是斜著眼睛看下面的儀表。
這篇文章節(jié)選了在設(shè)計(jì)和分析抬頭顯示器（HUD）的性能時(shí)所使用的 OpticStudio 工具。
HUD 概述
下面是
