ANSYS的二次開發(fā)技術

ANSYS的二次開發(fā)技術

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

ANSYS參數化設計語言(APDL)
APDL 擴展了傳統(tǒng)有限元分析范圍之外的能力，提供了建立標準化零件庫、序列化分析、設計修改、設計優(yōu)化以及更高級的數據分析處理能力，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)用戶子程序實現從ANSYS數據庫中提取數據或將數據寫入ANSYS數據庫。該種子程序可以編譯連接到ANSYS中，此時ANSYS提供了10個數據庫操作命令；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、層單元失效準則等；(4) 利用ANSYS提供的子程序定義新單元和調整節(jié)點方向矩陣，ANSYS最多可以有6個獨立的新單元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進行二次開發(fā)，在安裝ANSYS的基礎上，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，復制到安裝目錄的BIN文件夾下，運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）安裝時需要選擇自定義安裝并選中自定義工具；（2）需要相關開發(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用戶界面設計語言(UIDL)
標準ANSYS 交互圖形界面可以驅動AN SYS命令， 提供命令的各類輸入參數接口和控制開關， 用戶在圖形驅動的級別上進行有限元分析， 整個過程變得直觀輕松。UIDL主要完成以下三種圖形界面的設計: 主菜單系統(tǒng)及菜單項、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”為擴展名。在ANSYS中，所有的菜單和標準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?？刂莆募梢粋€控制文件頭和至少一個結構塊結構構成。而結構塊結構按照其不同的類型可劃分為菜單結構塊，命令結構塊和幫助結構塊?？刂莆募^和結構塊結構都有嚴格的格式。