ANSYS的二次開發(fā)技術(shù)

ANSYS的二次開發(fā)技術(shù)

ANSYS提供的二次開發(fā)工具有三個(gè)：參數(shù)化設(shè)計(jì)語言(ANSYS Parametric Design Language，APDL)，用戶界面設(shè)計(jì)語言(User Interface Design Language，UIDL)以及用戶可編程特性(User Programmable Features，UPFs)。其中，前兩種可歸類為標(biāo)準(zhǔn)使用特性，后一種為非標(biāo)準(zhǔn)使用特性。

ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語言(APDL)
APDL 擴(kuò)展了傳統(tǒng)有限元分析范圍之外的能力，提供了建立標(biāo)準(zhǔn)化零件庫、序列化分析、設(shè)計(jì)修改、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及更高級的數(shù)據(jù)分析處理能力，包括靈敏度研究等。
ANSYS 用戶可編程特性(UPFs)
利用UPFs，用戶可以開發(fā)下列方面的功能程序：(1) 開發(fā)用戶子程序?qū)崿F(xiàn)從ANSYS數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入ANSYS數(shù)據(jù)庫。該種子程序可以編譯連接到ANSYS中，此時(shí)ANSYS提供了10個(gè)數(shù)據(jù)庫操作命令；如果作為外部命令處理，可以在ANSYS的任何模塊中運(yùn)行；(2) 利用ANSYS提供的子程序定義各種類型的載荷，其中包括BF或BFE載荷、壓力載荷、對流載荷、熱通量和電荷密度等；(3) 利用ANSYS提供的子程序定義各種材料特性，包括塑性、蠕變、膨脹、粘塑性、超彈、層單元失效準(zhǔn)則等；(4) 利用ANSYS提供的子程序定義新單元和調(diào)整節(jié)點(diǎn)方向矩陣，ANSYS最多可以有6個(gè)獨(dú)立的新單元USER100-USER105；( 5) 利用ANSYS提供的子程序修改或控制ANSYS單元庫中的單元；(6) 利用UEROP創(chuàng)建用戶優(yōu)化程序，可以用自己的算法和中斷準(zhǔn)則替換ANSYS優(yōu)化過程。(7) ANSYS程序作為子程序在用戶程序中調(diào)用，如用戶自定義的優(yōu)化算法。
ANSYS 軟件本身是通過FORTRAN和C語言開發(fā)的。使用UPFs進(jìn)行二次開發(fā)，在安裝ANSYS的基礎(chǔ)上，還需要Compaq Visual FORTRAN和MS Visual C++的支持。

ANSYS軟件Windows 版本在安裝目錄下的customUserintel 位置，提供了大量模塊用戶可編程子程序的源程序，大部分是基于FORTRAN77語言編寫的。
修改以上基于FORTRAN的源代碼后，使用ANSYS ANS_ADMIN工具的Relink方式或者在通過當(dāng)前文件目錄下的anscust.bat, makefile, ansysex.def 文件，在滿足上述條件的情況下，鏈接編譯可生成新的ANSYS.EXE文件，復(fù)制到安裝目錄的BIN文件夾下，運(yùn)行則為用戶自定義版本的ANSYS 程序。

二次開發(fā)的一般步驟：（1）安裝時(shí)需要選擇自定義安裝并選中自定義工具；（2）需要相關(guān)開發(fā)工具的支持，不同的ANSYS版本需要的條件不一樣；（3）尋找到相應(yīng)的FORTRAN 或C語言源文件修改成符合自己要求的新程序代碼；（4）通過正確的鏈接、編譯生成新的用戶版本的ANSYS程序。

ANSYS用戶界面設(shè)計(jì)語言(UIDL)
標(biāo)準(zhǔn)ANSYS 交互圖形界面可以驅(qū)動(dòng)AN SYS命令， 提供命令的各類輸入?yún)?shù)接口和控制開關(guān)， 用戶在圖形驅(qū)動(dòng)的級別上進(jìn)行有限元分析， 整個(gè)過程變得直觀輕松。UIDL主要完成以下三種圖形界面的設(shè)計(jì): 主菜單系統(tǒng)及菜單項(xiàng)、對話框和拾取對話框以及在線幫助系統(tǒng)。
用UIDL 語言編寫的程序文件稱為控制文件，必須以“.GRN”為擴(kuò)展名。在ANSYS中，所有的菜單和標(biāo)準(zhǔn)對話框都是由控制文件(用于建立功能操作的UIFUNC1.GRN、UIFUNC2.GRN和用于建立各級菜單的UIMENU.GRN)建立起來的。這些控制文件被保存在Ansys Incv80ANSYSguien-usUIDL目錄下。控制文件由一個(gè)控制文件頭和至少一個(gè)結(jié)構(gòu)塊結(jié)構(gòu)構(gòu)成。而結(jié)構(gòu)塊結(jié)構(gòu)按照其不同的類型可劃分為菜單結(jié)構(gòu)塊，命令結(jié)構(gòu)塊和幫助結(jié)構(gòu)塊。控制文件頭和結(jié)構(gòu)塊結(jié)構(gòu)都有嚴(yán)格的格式。