学会ANSYS数组的定义与使用，提高参数化建模与分析水平

ANSYS中APDL的“数组”与其他高级语言概念类似，这里通过实例介绍数组的定义、赋值、显示等内容。在建模和后处理过程中，使用数组可大大提高参数化过程，进而提高分析效率。ANSYS数组分为数值型数组、表数组、字符型数组和字符串数组，如无特别说明，本文所指数组均为数值型数组。

1.数组的定义

*DIM,Par,Type,IMAX,JMAX,KMAX,Var1,Var2,Var3,CSYSID

其中Par是数组名，其命名规则与变量一样，如不超过32字符等。

Type是数组类型，标识符有ARRAY、ARR4、ARR5、TABLE、TAB4、TAB5、CHAR、STRING等，数值型就前三个，即ARRAY、ARR4和ARR5；缺省为ARRAY即数值型数组。

IMAX、JMAX、KMAX为数组下标的最大值。Var1、Var2、Var3对应表数组的行、列、面名字，但对于ARR4和AAR5时，也为下标的最大值。CSYSID是坐标编号，在表数组荷载时使用。

例如：*DIM,A,,10!定义一维数组A(10)

*DIM,B,,5,3!定义二维数组B(5,3)

*DIM,C,,10,5,4!定义三维数组C(10,5,4)

*DIM,D,ARR5,10,5,4,2,6!定义五维数组D(10,5,4,2,6)

2.数组赋值

数组赋值方法主要有*SET或“=”、*VFILL、*VREAD等，常用的有“=”和*VREAD。需要特别注意的是，数组赋值以“列”优先，分别介绍如下。

（1）“=”赋值

等号可以一次为数组的一个元素或多个元素赋值，即可一个一个元素赋值，也可一次赋予18个元素的值。多于18个元素时，可以另次赋值，例如有两个数组A(30)和B(4,5)，赋值如下：

*DIM,A,,30!30个元素的一维数组

*DIM,B,,4,5!4行5列数组

A(1)=1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,6.6,7.7,8.8,9.9,10.0,11,12,13,14,15,16,17,18!一次赋18个

A(19)=19,20,21,22,23,24,25!从19开始再赋7个

A(26)=26,27,28,29!从26开始再赋4个

A(30)=30!当然也可一次赋一个元素

STAT,A!显示A(30)数组的值

!假设B数组按4行5列分别元素数值为：

!1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

!2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

!3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

!4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

!B数组赋值命令如下

B(1,1)=1.1,2.1,3.1,4.1!赋第1列的各行元素

B(1,2)=1.2,2.2,3.2,4.2!赋第2列的各行元素

B(1,3)=1.3,2.3,3.3,4.3!赋第3列的各行元素

B(1,4)=1.4,2.4,3.4,4.4!赋第4列的各行元素

B(1,5)=1.5,2.5,3.5,4.5!赋第5列的各行元素

!B(4,3)=100.0!赋予单个元素(4,3)数值

!STAT,B!先行后列显示数值，一个一个元素显示，不太直观。

*VEDIT,B!编辑、修改、赋值、显示数组B，比较直观。

再次强调，ANSYS数组按“列优先（列不动行变）”赋值，如2维数组按列赋值，在一列时再按一维数组赋值。对于3维甚至更高维时规律类似，如5维数组，先按第5维赋值，然后是第4维，再是面赋值等等。

（2）*VREAD赋值

*VREAD命令是从ASCⅡ文件读入数据，与其他高级语言类似。命令格式为：

*VREAD,ParR,Fname,Ext,--,Label,n1,n2,n3,NSKIP

其中ParR为已经定义好了的数组名。Fname和Ext为带路径的数据文件名和扩展名，长度分别可达250个字符和8个字符，但不能采用中文目录名，缺省时为当前工作目录和当前工作文件名；一般不建议数据文件名和工作文件名相同，如需要带目录的文件时为（'E:/ANSYSWORK/DATA/FILENAME'）样式（注意无括号）。

Label为赋值顺序标识符，可取IJK、IKJ、JIK、JKI、KIJ、KJI或空(按IJK缺省)。n1、n2、n3为与Label次序对应的数值，例如当Label=KIJ时，按(((ParR(i,j,k),k=1,n1),i=1,n2),j=1,n3)读入并赋值。

NSKIP为读入数据文件时跳过的行数，表示从下一行开始读入数据，缺省为零，即从第1行开始读入数据。

在使用*VREAD时注意：该命令后紧跟数据格式行，且不能直接在粘贴在GUI的命令窗口执行；其次是数据文件可以为无整数的、用英文逗号隔开的数据（ANSYS“小意外系列”之一：须了解并避免出错）。

通常数据文件都是按行和列排列的数据，当然希望按此读入数据，例如按下述组织的数据文件(可用记事本编辑并保存在ANSYS当前工作目录下，且为MYTEST.TXT文件)：

1.1,1.2,1.3,1.4,1.5

2.1,2.2,2.3,2.4,2.5

3.1,3.2,3.3,3.4,3.5

4.1,4.2,4.3,4.4,4.5

5.1,5.2,5.3,5.4,5.5

6.1,6.2,6.3,6.4,6.5

根据上述数据文件，显然读入顺序应该“行不动列变”，即JIK格式，也就是*VREAD,A,MYTEST,TXT,,JIK,5,3,1，打开就是(((A(I,j,k),j=1,5),i=1,3),k=1,1)。可执行的命令流如下：

*DIM,A,,3,5!定义A(3,5)

*DIM,B,,3,5,2!定义B(3,5,2)

*CREAT,READDAT,MAC!创建宏文件READDAT.MAC

*VREAD,A,MYTEST,TXT,,JIK,5,3,1!读入数据及格式

(5F15.5)

*END!宏结束

READDAT!执行宏

*CREAT,READDAT1,MAC

*VREAD,B,MYTEST,TXT,,JIK,5,3,2

(5F15.2)

*END!

READDAT1

!显示数组(一个一个显示)

*VEDIT,A

*VEDIT,B

!利用DOS命令删除刚刚创建的两个宏文件

/sys,del,readdat.mac

/sys,del,readdat1.mac

（3）*VFILL赋值

*VFILL用于填充数组或表数组，填充的数据按一定的分布规律或系列随机数，其格式为：

*VFILL,ParR,Func,CON1,CON2,CON3,CON4,CON5,CON6,CON7,CON8,CON9,CON10

其中ParR为已定义的数组名。Func可以按：

DATA-将指定数据CON1~CON10填充数组。

RAMP-按CON1 ((n-1)*CON2)规律填充数组，n由数组最大下标确定。

RAND-按均匀随机数填充数组，即RAND(CON1,CON2)。

GDIS-按高斯分布随机数填充数组，即GDIS(CON1,CON2)。

TRIA-按三角分布随机数填充数组，即TRIA(CON1,CON2,CON3)。

BETA-按β分布随机数填充数组，即BETA(CON1,CON2,CON3,CON4)。

GAMM-按γ分布随机数填充数组，即GAMM(CON1,CON2,CON3)。

RIGID-按参考坐标(CON1,CON2,CON3)生成刚体模态填充数组。

CLUSTER-按CLUSTER生成激励频率填充数组，需使用(CON1,CON2,CON3,CON4,%CON5%)。

有趣的ANSYS随机数发生器

3.显示数组

命令*STAT,ParR可以列表显示数组值，按行、列、面顺序排列，但显示时每行一个元素。

命令*VEDIT,ParR可以编辑、修改数组值，也可通过此命令赋值。

命令*VPLOT可以绘图显示数组值，其命令格式为“*VPLOT,ParX,ParY,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8”，其中ParX为横坐标轴“列名称”，缺省时为数组下标。ParY和Yi为竖坐标轴的“列名称”，即可同时绘制8条曲线。

*DIM,GG,,30,5

*VFILL,GG(1,1),GDIS,1,10

*VFILL,GG(1,2),TRIA,1,20,2

*VFILL,GG(1,3),BETA,1,20,2

*VPLOT,,GG(1,1),GG(1,2),GG(1,3)

4.数组删除

数组删除与变量删除相同，即“数组名=”就将改数组删除了，在读入命令流(/INPUT或宏)中，系统不提醒确认，但在GUI方式时系统要求确认删除。

上述为数组的基本内容，ANSYS还提供了对数组的各种运算函数和命令，可大大方便计算分析，这些回头再聊。ANSYS的APDL类似FORTRAN语言，因此可以在ANSYS中添加自己的编程计算部分，但计算速度可能不太理想。

类似数组的停车场

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