ANSYS二次开发培训练习题
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:
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。
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
假设用户工作目录为D:\user
约定
DOS提示
D:\user>
DOS输入
copy c:\ansys55\docu\UIFUNC2.GRN
ANSYS输入框
ET,1,42
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.
拷贝文件
D:\user>copy c:\ansys55\docu\menulist55.ans
D:\user>copy c:\ansys55\docu\UIMENU.GRN
D:\user>copy c:\ansys55\docu\UIFUNC1.GRN
D:\user>copy c:\ansys55\docu\UIFUNC2.GRN
在主菜单中加入自定义菜单项
D:\user>edit UIMENU.GRN
在第4780应为
:A Main Menu
在第4803行插入以下几行:
Menu_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编辑新的菜单文件
D:\user>edit 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,,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] Welcome to ANSYS Training
Typ_Char,72,72
Prm_[/TITLE] Welcome to ANSYS Training
Cmd_)/Go
:E END
:!
存盘退出修改menulist55.ans文件
D:\user>edit 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:\user\UIMENU.GRN
d:\user\UIFUNC1.GRN
d:\user\UIFUNC2.GRN
d:\user\newmenu.grn
c:\ansys55\DOCU\UICMDS.HLP
c:\ansys55\DOCU\UIELEM.HLP
c:\ansys55\DOCU\UIGUID.HLP
c:\ansys55\DOCU\UITHRY.HLP
c:\ansys55\DOCU\UIOTHR.HLP
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.
编辑文件a.dat
D:\user>edit a.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
启动ANSYS,根据自己所熟悉的领域,建立一个有限元模型输入文件a.dat
/input,a,dat
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

Main Menu->General Postproc
3.定义节点上的结果手工定义
->Nodal 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)-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。
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使用ANSYS列表命令
Utility Menu->File->List->Binary File
在弹出的对话框中
[DUMP] Records 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
拷贝以下文件到工作目录
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\bintst.f
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\bintrd.f
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\bintwr.f
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\Custom.bat
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\Makefile
D:\user>copy c:\ansys55\custom\misc\intel\binlib.a
运行Custom.bat,编译并连接
D:\user>custom
在工作目录中可生成一个运行程序bintst.exe
运行bintst.exe
D:\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。
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,请全部删除拷贝以下文件到用户工作目录
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\user01.F
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\Anscust.bat
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\Makefile
修改user01.F
修改以下几行
c
c ***** user'S 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 zero *****
c user01 = 0
c

c
c ***** user'S 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的值设成0,是为了使ANSYS给出正确信息,而不是警告
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 \

$(ansys55_dir)\custom\lib\intel\siappst.lib \
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 "_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,locally 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
运行编译连接生成的ANSYS
在用户工作目录下
D:\user>ansys -p ansysul

D:\user>ansys55cust -custom,\ansys.exe -p ansysul
如果在其它目录下运行
D:\otherdir>set path=c:\ansys55\bin\intel
D:\otherdir>ansys55cust -custom d:\user\ansys.exe -p ansysul

D:\otherdir>set path=d:\user
D:\otherdir>ansys -p ansysul
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
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,ndinqr,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,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 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,0) then
c get xyz coordinates
ksel = ndgxyz (node,xyz(1))
c store this node's xyz coordinates
dstack(xcptr + i) = xyz(1)
dstack(ycptr + i) = xyz(2)
dstack(zcptr + i) = xyz(3)
istack(ndptr + i) = node
c while we're looping,accumulate sums to calculate means
xmean = xmean + xyz(1)
ymean = ymean + xyz(2)
zmean = zmean + xyz(3)
c increment index
i = i + 1
c loop back up for next selected node
goto 10
endif
call wrdisp (numnp,istack(ndptr+1))
c node = 0,at the end of node list
c calculate mean of xyz coordinates
xmean = xmean / numnp
ymean = ymean / numnp
zmean = zmean / numnp
c calculate standard deviation for xyz coordinates
sodx = 0
sody = 0
sodz = 0
do i=1,numnp
sodx = sodx + (dstack(xcptr+i) - xmean)**2
sody = sody + (dstack(ycptr+i) - ymean)**2
sodz = sodz + (dstack(zcptr+i) - zmean)**2
enddo
stdxyz(1) = sqrt(sodx / (numnp-1))
stdxyz(2) = sqrt(sody / (numnp-1))
stdxyz(3) = sqrt(sodz / (numnp-1))
c ***** write to output file *****
iott = wrinqr(WR_OUTPUT)
write (iott,2000) stdxyz(1),stdxyz(2),stdxyz(3)
2000 format (/' STD FOR X COORDINATES:',G12.5,/,
X ' STD FOR Y COORDINATES:',G12.5,/,
X ' STD FOR Z COORDINATES:',G12.5)
c ***** write to GUI window *****
call erhandler ('user03',5000,2,
x 'STD FOR X COORDINATES,%G %/ STD FOR Y
x COORDINATES,%G %/ STD FOR Z COORDINATES,%G',stdxyz(1),' ')
c release dynamically allocated memory
call HeapDealloc(hXcptr)
call HeapDealloc(hYcptr)
call HeapDealloc(hZcptr)
call HeapDealloc(hNdptr)
c ***** required return value *****
999 user03 = 0
return
end
subroutine wrdisp (nnod,nodes)
#include "impcom.inc"
#include "ansysdef.inc"
integer nnod,nodes(nnod)

external wrinqr,disget
integer wrinqr,disget

integer iott,i,rc,k
double precision value(4)

iott = wrinqr(WR_OUTPUT)
do i=1,nnod
rc = disget(nodes(i),1,value(1))
if (rc,eq,0) then
write (iott,1000) nodes(i)
1000 format ('Nodes=',i3,' No x displacement constraint')
else
write (iott,1010) nodes(i),(value(k),k=1,4)
1010 format ('Nodes=',i3,' UX=',4(F8.2,','))
endif
enddo

return
end
将上面程序编译并连接,
启动ANSYS,并输入下面的命令流,观察OUTPUT窗口的输出信息
/prep7
blc4,0,0,4,2
et,1,42
esize,.5
amesh,1
nsel,s,loc,x,4
d,all,ux,8
nsel,s,loc,x,0
d,all,ux,-9
nsel,all
usr3
E,使用ANSYS提供子程序试验矢量与矩阵的操作

以下是一个完整的程序用来说明矢量矩阵操作{c}=[b]{a}
*deck,user01 user parallel ANSYS,INC
function user01 (intin,dpin,ch4in,ch8in)
#include "impcom.inc"
external wrinqr
integer wrinqr
integer user01,intin(12),iott
double precision dpin(12)
character*4 ch4in(12)
character*8 ch8in(12)
c
double precision a(3),b(4,3),c(4)
integer i,j,k
data a /5,6,7/
data b /3,3,9,8,4,7,4,3,5,9,5,2/
iott = wrinqr(2)
call vzero (c(1),4)
write (iott,*) '*** matrix b ='
do i=1,4
write (iott,101) (b(i,k),k=1,3)
enddo
write (iott,*) '*** vector a='
do i=1,3
write (iott,100) a(i)
enddo
call maxv(b(1,1),a(1),c(1),4,3)
write (iott,*) '*** vector c='
do i=1,4
write (iott,100) c(i)
enddo
100 format (F9.2,3x)
101 format (3(F9.2,3x))
user01 = 0
c
return
end
E,用户自定义材料拷贝相关文件
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\userpl.F
运行编译连接(参见用户命令)
启动ANSYS(参见用户命令)
D:\user>ansys55cust -custom,\ansys.exe -p ansysul
编辑命令流文件a.dat
D:\user>edit a.dat
/PREP7
et,1,42
mp,ex,1,2e6
mp,nuxy,1,.3
r,1,100,0
tb,user,1
tbdata,1,100,2e3
blc4,0,0,4,2
esize,.5
type,1
mat,1
real,1
amesh,1
nsel,s,loc,x,0
d,all,all,0
nsel,s,loc,x,4
nsel,r,loc,y,0
f,all,fy,-1000
nsel,all
/solu
antype,static
time,1
solve
启动ANSYS(参见用户命令)
D:\user>ansys55cust -custom,\ansys.exe -p ansysul
输入a.dat,记录结果
/input,a,dat
E,用户单元拷贝相关文件
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\uec101.F
D:\user>copy c:\ansys55\custom\user\intel\uel101.F
编辑uel101.F
将下面的程序段
c
call TrackBegin ('uel101')
c
c --- define initial data
c --- elmdat pointers defined in elparm
mat = elmdat(PMAT)
修改为:
c
call TrackBegin ('uel101')
iott=wrinqr(2)
write (iott,*) 'In user element',elem
c
c --- define initial data
c --- elmdat pointers defined in elparm
mat = elmdat(PMAT)
运行编译连接(参见用户命令)
编辑命令流文件a.dat
D:\user>edit a.dat
/PREP7
et,1,USER101
mp,ex,1,2e6
mp,nuxy,1,.3
r,1,100,0
k
k,,100,0
l,1,2
esize,10
type,1
mat,1
real,1
lmesh,1
nsel,s,loc,x,0
d,all,all,0
nsel,s,loc,x,100
f,all,fx,1000
nsel,all
/solu
antype,static
time,1
solve
启动ANSYS(参见用户命令)
D:\user>ansys55cust -custom,\ansys.exe -p ansysul
输入a.dat,注意OUTPUT窗口中打印出来的信息,记录结果
/input,a,dat
修改命令流文件a.dat,将单元类型换成LINK8,重新分析,并与LINK8对比
D:\user>edit a.dat
/PREP7
et,1,LINK8
mp,ex,1,2e6
E,使用/DEBUG命令调试ANSYS单元矩阵及载荷矢量在ANSYS中以自己最熟悉的单元建立一个有限元模型,然后加载荷、边界条件,设定求解参数,如Time,Deltime等在ANSYS Input Box框中输入以下命令
/DEBUG,-3,,,1
求解,键入求解命令
SOLVE
观察OUTPUT窗口的输出