基于数据文件的ANSYS二次开发_p

2.4 数据存储
通过读取数据文件，我们往往希望提取大量的数据，而且这些数据的多少也可能并不知 道，没有办法给数组提前分配空间。因此，采用 MFC 中定义的一组数组类，能够极大的方便 数据的存储和调用。这些数组类分为不基于模板类和基于模板类两种[3]。可以方便的定义整 数类数组，无符号整数变量数组，CString 数组，double 类型数组及其该类型的指针数组等。 这些数组类还具有许多成员函数如：InsertAt（），Add（），GetSize（）等，能够方便实 现插入，在数组末端增加数组元素，获得数组元素的个数等功能，简化了对获取数据的操作。
标准值
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最大值
86.78
115.68
114.63
106.47
117.5
误差
26.1%
1.5%
2.4%
9.4%
-
最小值
-69.65
-93.58
-101.55
-107.93
-117.5
误差
40.7%
20.4%
13.6%
8.1%
从图表可以看出后两种网格细分得到了比较精确的残余应力分布，但从图 3（c）（d） 对比中可以看出，自定义网格细分的网格数更少，减少了数据的处理量。图 3（d）的截面 自定义网格细分文件是通过在 ANSYS 中调用带参数的外部可执行程序来实现的，由此进一 步看出，通过外部程序可以改进和增强 ANSYS 处理问题的能力。
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加了注释语句的情况。ReadDouble（），AbsReadDouble（）函数类似于整数读取函数，用 于读取一个浮点数。FindKeyWordPo（s ）函数采用函数重载，分别从文件开头或者 iCurCharPos 指针处，查找关键字。SkipNRow（）函数可以跳过 n 行，指针指向新行行首。SkipNewRow （）函数实现结束本行读取，将指针指向新行行首。后四个成员函数可以以不同方式，有效 地将指针定位需要提取的数据处，通过整数或浮点数读取函数获得需要的数据。
ifstream Fin; Fin.open(m_sSLISTPath); …… //省略部分代码 while(!Fin.eof()) {
Fin.get(ch); m_sData+=ch; nLength++; } Fin.close();
2.3 读取数据类 CreadFunction
大部分程序都是通过读取数据文件来实现数据输入的，如果程序允许读取外部数据，它 往往要求比较严格的数据格式。吴晓涵[3]为方便读取外部数据文件，构造了一些函数。为了 提高读取数据文件的灵活性和通用性，更高效的提取有用数据，本文在此基础上对读取函数 进行了修改和扩充，并构造了读取数据类 CReadFunction，该类的定义如下： class CReadFunction { public:

基于数据文件的 ANSYS 二次开发
张俊峰，郝际平，邢海东，王连坤
西安建筑科技大学，陕西西安，710055
E-mail：ytoy21cn@
摘 要： 本文以数据文件为接口，在 ANSYS 中调用 C++语言编制的可执行程序，将 C++ 的强大字符操作功能和数据处理功能与 ANSYS 有机结合起来，实现了 ANSYS 的二次开发， 方便而有效的解决了 ANSYS 中，Beam188 和 Beam189 单元施加初始残余应力困难的问题。 关键词： C++，ANSYS，接口，二次开发，数据文件
d. 自定义网格细分 d. User-defined mesh
图 3. 不同的网格细分精度下得到的残余应力分布 Fig.3 Residual stress distribution in different levels of mesh refinement
4. 结论
本文通过在 ANSYS 中调用 C++编制的外部程序，方便而有效的解决了 ANSYS 中 Beam188 和 Beam189 单元施加初始残余应力困难的问题。通过以数据文件为接口，把 C++ 强大的字符操作和数据处理功能与 ANSYS 强大的分析功能有效结合起来，极大的方便了
读入 SLIST.lis 文件
读取截面号
读取处理截面单元节点坐 标，获得截面几何尺寸
读入 ELIST.lis 文件 获得各单元对应得截面
生成残余应力函数
读取积分点坐标 生成中间文件 Section#.lis
残余应力文件 istress.ist
图 1 类 CCRSTRESSDlg 流程图 Fig.1 Flow chart of CCRSTRESSDlg class
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单元对应的截面号，生成单元残余应力文件 istress.ist，至此外部程序结束。最后由语句： isfile,read,istress,ist,,1 来实现残余应力的施加。
外部程序 CRSTRESS 的主要功能由类 CCRSTRESSDlg 来实现，数据读取通过调用类 CReadFunction 来实现。类 CCRSTRESSDlg 的分析流程如图 1 所示。
2. 基 于 数 据 文 件 的 ANSYS 二次开发
2.1 分析流程
首先在 ANSYS 中调用外部程 序 CRSTRESS，来读取 ANSYS 生 成的截面特性数据文件 SLIST.lis。 提取截面号，对每个截面号的截面 单元节点坐标进行处理，获得截面 几何尺寸，生成残余应力函数。然 后读取积分点坐标，生成中间文 件，即截面残余应力文件 Section#.lis（#为截面号）。读取 单元特性文件 ELIST.lis，获得各
3. 示例
本例通过在 APDL 参数化设计语言中调
用外部程序 CRSTRESS，对钢号为 Q235 的
H300x300x19x11 截面，在不同的网格细分
精度下，施加了如图 2 所示的残余应力（拉
应力为正）[6]， 图 3（a）（b）（c）为程序
定义的网格细分精度残余应力分布图。图 3
（d）为自定义网格细分的残余应力分布图，
2.2 数据文件的操作
对数据文件的操作方法很多，可以通过文档类的成员函数 Serialize（）串行化处理，从 文件中读取数据或者向文件中存储数据；也可以采用 C 语言中的文件输入和输出方法操作 数据文件[2]。由于需要对数据文件进行多次操作，该程序采用 C++中的文件流类 ofstream， ifstream，fstream 进行数据的读写。程Path 为 SLIST.lis 文件的路径）：
int ReadInt(int& iCurCharPos,const CString& sData); int AbsReadInt(int& iCurCharPos,const CString& sData); double ReadDouble(int& iCurCharPos,const CString& sData); double AbsReadDouble(int& iCurCharPos,const CString& sData); int FindKeyWordPos(CString& sKeyWords,CString& sData); int FindKeyWordPos(int& iCurCharPos,CString& sKeyWords,CString& sData); void SkipNRow(int& iCurCharPos,int n,CString& sData); void SkipNewRow(int& iCurCharPos,CString& sData); } ReadInt（）函数可以跳过除英文字符外的任意符号读取一个整数，AbsReadInt（）函数 则可以跳过任意符号读取一个整数，用于解决 ANSYS 中部分输出文件中，每隔一定行数添
2.5 在 ANSYS 中调用 C++可执行程序
ANSYS 提供了两个命令来实现与外部程序的通信[4]，/SYS 和/SYP。命令/SYS 后直接 跟外部可执行程序，而/SYP 在调用外部可执行程序时还可以传递不多于 8 个的参数。在用 C++编制带参数的可执行程序时，参数的传递体现在 int main(int argc, char* argv[])中，变量 argc 为外部参数的个数，而参数保存在数组 argv 中，其中第一个参数为文件名，第二个以 后的参数才是要传到函数里的参数[5]。
a. 默认网格细分（Values = 0） a. No mesh refinement
b. 网格细分精度（Values =1） b. Level of mesh refinement: Values =1
c. 网格细分精度（Values = 2） c. Level of mesh refinement: Values =2
Stability Technical Working Group 8.2—System. Publication No. 33. European Convention for Constructional Steelwork, 1984.
1. 引 言
通用有限元软件 ANSYS 以其丰富单元库支撑下的强大分析功能，友好的人机交互界面 和可开发性，得到广泛应用，尤其是它强大的非线性分析功能，使其在建筑结构分析中得到 广泛应用。但由于问题的复杂性与特殊性，通用有限元软件本身往往不能满足使用要求，需 要进行二次开发。ANSYS 提供了许多途径进行二次开发[1]。本文尝试以数据文件为接口， 在 ANSYS 中调用 C++语言编制的可执行程序，来实现 ANSYS 的二次开发。通过在 ANSYS 中调用 C++编制的程序 CRSTRESS 来读取编辑 ANSYS 的输出文件，生成特定格式的初始 应力数据文件，灵活有效的解决了对 Beam188 和 Beam189 施加初始残余应力困难的问题： 1. 随着截面网格划分精度的不同，积分点位置不同，对积分点施加残余应力很困难；2. 输 入的数据量巨大。