开源fem程序calculix中的线单元积分点讲解

概述  当我们需要处理的txt数据非常复杂，每一行的数据没有任何规律的时候，需要我们手动写程序抽取数据，有时候甚至需要用到字符串匹配的正则表达式。  但是如果我们的txt数据每一行的数据类型是一样的，而且每一行的数据个数和分割符号都是一样的，这时候就可以直接使用matlab提供的一键导入数据方法，而且matlab还能针对我们的数据生成定制化的函数，当下次再导入同一种txt数据的时候直接调用上一次生成的函数就行了。  帖子讲述一种不编程导入外部txt文件的方法，而且matlab自动生成函数，方便后续重复导入相同类型的人数据。matlab导入单元节点坐标  针对规律的txt文件，matlab提供了一键导入功能，如下图框框中的部分  这里以读取abaqus生成的C3D8单元的信息为例。我首先将模型的节点坐标拷贝到了外部的txt文件中，如下图  节点坐标信息每一行四个数据，数据之间用英文的逗号分割。是一种规律的数据，可以使用matlab的“导入数据”功能，点击这个功能按钮，选择我们的txt文件并打开，打开后的默认选择为  上图中矩形框中的选项就是需要调整的，其中最重要的有：分割文件、等宽、输出类型，导入所选内容。下面挨个讲解。  首先是分割文件和等宽，当我们打开数据时，默认是等宽，即matlab按照等宽度来分割识别txt中的数据，但是我们的节点坐标信息不符合等宽数据，那就调整到分割文件，以逗号形式，如下图所示  需要注意的是，我们的节点坐标信息是以逗号分割的，事实上分割文件的方式有很多种，如下图所示  如上图，matlab给我们提供了很多种选择，如：Tab键、逗号、空格和分号，甚至下面还有自定义分隔符，可以说matlab给我们导入数据提供了非常高的自由度。  下面再来调整输出类型，这个功能的位置如下图  这里选择的是数值矩阵，可以看到matlab同样提供了很多种输出类型，还有：表、列向量、元胞数组和字符串数组。  然后就是具体的导入选项了，同样有很多种导出的选择，如下图  这里提供了四种导入选项，其中，导入数据是直接将数据导入到内存中，生成函数是matlab针对目前的txt文件数据生成特定的函数，方便后来直接调用，至于生成实时脚本和生成脚本，用的不是很多，就不多说了。  这里首先展示直接导入数据后的效果，如下图所示，节点坐标信息直接导入到了matlab的内存中  如果我们选择了生成函数，matlab则会直接给出一个函数，我们可以直接复 制，今后再导入节点坐标信息的时候直接调用即可，如下图所示  全部的matlab程序为function node = importfile(filename, dataLines)%IMPORTFILE 从文本文件中导入数据% NODE = IMPORTFILE(FILENAME)读取文本文件 FILENAME 中默认选定范围的数据。 返回数值数据。%% NODE = IMPORTFILE(FILE, DATALINES)按指定行间隔读取文本文件 FILENAME% 中的数据。对于不连续的行间隔，请将 DATALINES 指定为正整数标量或 N×2 正整数标量数组。%% 示例:% node = importfile("C:\Users\nnn\Desktop\FEM\info\C3D8\node.txt", [1, Inf]);%% 另请参阅 READTABLE。%% 由 MATLAB 于 2024-12-21 20:11:09 自动生成%% 输入处理% 如果不指定 dataLines，请定义默认范围if nargin < 2 dataLines = [1, Inf];end%% 设置导入选项并导入数据opts = delimitedTextImportOptions("NumVariables", 4);% 指定范围和分隔符opts.DataLines = dataLines;opts.Delimiter = ",";% 指定列名称和类型opts.VariableNames = ["VarName1", "VarName2", "VarName3", "VarName4"];opts.VariableTypes = ["double", "double", "double", "double"];% 指定文件级属性opts.ExtraColumnsRule = "ignore";opts.EmptyLineRule = "read";% 导入数据node = readtable(filename, opts);%% 转换为输出类型node = table2array(node);end matlab导入单元节点信息  下面我再读取C3D8单元的单元节点信息，六面体单元的节点信息如下图  每一行有九个数据，数据之间用逗号分割，是有规律的数据，可以用matlab的导入数据功能。将节点以导入数据的形式导入到内存后，在matlab中显示为  如果以生成函数的形式导入数据，则如下图所示  全部的代码为function element = importfile(filename, dataLines)%IMPORTFILE 从文本文件中导入数据% ELEMENT = IMPORTFILE(FILENAME)读取文本文件 FILENAME 中默认选定范围的数据。 返回数值数据。%% ELEMENT = IMPORTFILE(FILE, DATALINES)按指定行间隔读取文本文件 FILENAME% 中的数据。对于不连续的行间隔，请将 DATALINES 指定为正整数标量或 N×2 正整数标量数组。%% 示例:% element = importfile("C:\Users\nnn\Desktop\FEM\info\C3D8\element.txt", [1, Inf]);%% 另请参阅 READTABLE。%% 由 MATLAB 于 2024-12-21 20:33:49 自动生成%% 输入处理% 如果不指定 dataLines，请定义默认范围if nargin < 2 dataLines = [1, Inf];end%% 设置导入选项并导入数据opts = delimitedTextImportOptions("NumVariables", 9);% 指定范围和分隔符opts.DataLines = dataLines;opts.Delimiter = ",";% 指定列名称和类型opts.VariableNames = ["VarName1", "VarName2", "VarName3", "VarName4", "VarName5", "VarName6", "VarName7", "VarName8", "VarName9"];opts.VariableTypes = ["double", "double", "double", "double", "double", "double", "double", "double", "double"];% 指定文件级属性opts.ExtraColumnsRule = "ignore";opts.EmptyLineRule = "read";% 导入数据element = readtable(filename, opts);%% 转换为输出类型element = table2array(element);end   是不是还挺方便的！  但是任何方法都都有它自己的适用范围，这种方式只能适用那些规则的数据，即每一行的数据个数相同，数据之间的分隔符号相同。如果是复杂的字符文本文件，那就非得用matlab的正则表达式进行字符操作了。来源：有限元先生