ANSYS的UPFs子程序二次開發(fā)基本介紹

ANSYS的UPFs子程序二次開發(fā)基本介紹

參考資料:

[1] http://www.doc88.com/p-896576308919.html

首先簡(jiǎn)單介紹ANSYS二次開發(fā)的工具。ANSYS二次開發(fā)工具大致有4個(gè),分別是APDL、UPFs、UIDL及Tcl/Tk,其中后面兩個(gè)用于ANSYS交互界面開發(fā)。APDL(ANSYS Parametric Design Language)大家都熟悉,ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語言,及俗稱的命令流。它由類似于FORTRAN的語言部分和1000多條ANSYS命令組成。APDL是一種解釋性文本語言,有順序、選擇、循環(huán)及宏等結(jié)構(gòu)。利用APDL將ANSYS命令組織起來,編寫出參數(shù)化的用戶程序,從而實(shí)現(xiàn)有限元分析的全過程,即建立參數(shù)化的實(shí)體模型、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分與控制、參數(shù)化的材料定義、參數(shù)化的載荷和邊界條件定義、參數(shù)化的分析控制和求解以及參數(shù)化的后處理。

這里向大家介紹兩個(gè)APDL二次開發(fā)的常用簡(jiǎn)單命令,/COM和/SYS。/COM命令可以用于在ANSYS Output窗口中輸出相關(guān)信息,比如當(dāng)前計(jì)算時(shí)間,塑性應(yīng)變等等,這一點(diǎn)非常方便。/SYS用于暫停當(dāng)前運(yùn)算并調(diào)用外部程序,例如/SYS,D:/1.exe則會(huì)調(diào)用D盤下的1.exe可執(zhí)行文件,利用這個(gè)功能,可以大大擴(kuò)展APDL的分析能力。

UPFs(User Programmable Features),即用戶可編程特性,它是源代碼層次的ANSYS二次開發(fā),用戶可以根據(jù)需要利用UPFs重新編譯連接生成用戶定制版本的ANSYS軟件,例如創(chuàng)建新單元、定義新的材料屬性、定義用戶失效準(zhǔn)則等等。使用UPFs需要安裝Fortran編譯器,并設(shè)置編譯環(huán)境(主要是系統(tǒng)環(huán)境變量設(shè)置),后面以ANSYS 12.0,32位xp系統(tǒng)為例詳細(xì)介紹安裝方法。利用UPFs可以完成很多APDL很難完成的工作,比如復(fù)雜材料本構(gòu)模型的開發(fā),單元的開發(fā),優(yōu)化算法的定義,接觸準(zhǔn)則的定義等等。

Abaqus可以通過子程序編寫材料本構(gòu)模型,ANSYS也一樣,編寫材料子程序的基本思路也大致一樣,并且都是用Fortran編寫的。首先由給定的應(yīng)變?cè)隽坑?jì)算得到應(yīng)力增量,從而得到新的應(yīng)力,稱做應(yīng)力更新過程。其次還要求usermat給出雅可比矩陣,學(xué)名是一致切線算子矩陣。

ANSYS的子程序基本結(jié)構(gòu)如下。

Usermat的輸入變量極其數(shù)據(jù)類型如下。

Usermat的輸出變量極其數(shù)據(jù)類型如下。

Usermat的輸入輸出變量極其數(shù)據(jù)類型如下。