[原创]ANSYS理论研究（一）_ 解读稀疏矩阵（Harewell-Boeing格式）

linuaries · 发表于 2006-9-9 15:46:31

问题描述：如何在ANSYS中获得总体刚度矩阵，以及得到矩阵文件如何理解。
好处：为下一步在非线性分析中手动修改总体刚度矩阵打下基础。
时间：2006-9-9
作者：linuaries
Email：linuaries@hotmail.com

具体如何得到刚度矩阵的方法大家可以参见http://okok.org/cgi-bin/ut/topic_show.cgi?id=10860&pg=1&bpg=1一文，文中涉及到了ANSYS中如何得到总体刚度矩阵以及单元刚度矩阵，方法包括了使用ANSYS中的HBMAT命令或者/debug命令，以及网友abaya写的FORTRAN程序。
在这里主要讨论如何理解使用HBMAT命令的到的ASCII文件。
下图是得到的ASCII文件，我重新排了一下，方便截图和说明。

[ 本帖最后由 linuaries 于 2008-4-19 18:25 编辑 ]

linuaries · 发表于 2006-9-9 15:59:12

下面说明这三列分别代表着什么，第一列：与非零元素的列号有关，（我也说不好，看来有时间还需要查查资料）；第二列：代表非零元素所在的行号；第三列：则代表了非零元素的大小。大家可以看上图中标示为蓝色的部分，分别对应着第8行的四个非零元素（注意到在这里数值上的零不是绝对的O,例如-7.4e-10就可以认为是0了），由于其中有两个数相等，所以在ASCII文件中可以找到3个第二列标为8的部分。而这些非零元素的列位置则可以通过对应的第一列来确定（具体如何确定还说不准）。
注：该图为使用超单元方法得到的满存储的总体刚度矩阵

linuaries · 发表于 2006-9-9 16:05:20

那么具体第一列到底是什么呢？这里我就说说我明白的地方好了：）
大家一起看下图第三行第三列，然后对照第一幅图，可以发现，数值0.46D+5对应的对应的行号（这个是UltraEdit的行号，不是ASCII文件里面的）为7，那么到第一列查找数值为7的位置，其对应的UltraEdit中的行号也为3，由此可以看出第一列本身不存储非零元素的列位置，但是通过某种关系可以给出非零元素的列位置。类似的大家可以看到第四行第四列对应的非零元素也可以这么确定。

han912xue · 发表于 2008-4-17 17:32:16

楼主太强啦，俺佩服的五体投地

pfsr · 发表于 2008-4-17 17:52:32

感谢楼上的兄弟把如此好贴给翻出来，不然就淹没了。

dir51888 · 发表于 2008-4-17 20:36:35

恩，真的感谢楼上的楼上的兄弟，好贴，该好好学习！

HANSYS · 发表于 2008-4-18 10:46:11

我倒是不明白，为什么要研究这个？除非你是想去开发有限元软件。我觉得倒是把有限元理论好好学学，多看看新科什维其，现在已经到第6版了，书店有卖。

linuaries · 发表于 2008-4-19 18:18:29

呵呵，主要是应用领域不同，这个是用来在求解过程中修改刚度矩阵等中间计算数据，从而实现诸如变刚度矩阵问题（如混凝土压溃分析等）的求解。很多时候大家都认为ANSYS不适合做非线性，其实只是研究不够深入而已。

原帖由 HANSYS 于 2008-4-18 10:46 发表
我倒是不明白，为什么要研究这个？除非你是想去开发有限元软件。我觉得倒是把有限元理论好好学学，多看看新科什维其，现在已经到第6版了，书店有卖。

linuaries · 发表于 2008-4-24 13:52:39

其实有限元理论的精髓之一就是如何快速地构成各矩阵（刚度、质量、阻尼等），并以最小的字节数存储。欢迎大家就此话题继续讨论。

dir51888 · 发表于 2008-4-24 14:24:59

原帖由 HANSYS 于 2008-4-18 10:46 发表
我倒是不明白，为什么要研究这个？除非你是想去开发有限元软件。我觉得倒是把有限元理论好好学学，多看看新科什维其，现在已经到第6版了，书店有卖。

有时间有精力的话，自己开发一套自己的程序当然好，而且好处多多。
不过有些问题能够借助现有工具当然好，自己编了一个单元，有些问题，想知道哪儿不对，可以将ANSYS单刚弄出来看看，比较一下。再有，对某些问题，可以直接利用ANSYS的刚度阵，调入到自己的程序进行计算，处理方便而且工作效率很高。
个人觉得，能够做个调取ANSYS单刚、整刚的接口很有意义！

whosru · 发表于 2009-1-12 10:59:17

本来以为ansys的非线性功能不是很强，经版主这么说，看来不太深入是不行了

原帖由 linuaries 于 2008-4-19 18:18 发表
呵呵，主要是应用领域不同，这个是用来在求解过程中修改刚度矩阵等中间计算数据，从而实现诸如变刚度矩阵问题（如混凝土压溃分析等）的求解。很多时候大家都认为ANSYS不适合做非线性，其实只是研究不够深入而已。

...

linuaries · 发表于 2009-1-14 18:29:15

好久以前的帖子还有人翻出来看，ANSYS的号召力太强大了。。。。只可惜我始终学的都是半吊子，希望有哪位意志坚强的会员能完成深入的技术挖掘。

jeffcs · 发表于 2009-1-17 11:19:18

知识啊,一步一步的积累,深无止境啊

bijiaoshuai · 发表于 2009-2-21 13:08:44

强烈震撼，学习

没什么不可一 · 发表于 2010-10-22 21:28:26

楼主太强了，太佩服了，学习了，非常感谢！我很有兴趣呀！

forcejiwd · 发表于 2011-10-12 13:15:29

太牛了，这对于做试验后对有限元结果修正太重要了

thinking_365 · 发表于 2011-10-12 15:34:13

很感谢啊，修改矩阵对我们帮助很大啊

liufumin123 · 发表于 2011-10-12 18:33:06

指出原创的内容，向楼主学习

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