输出单元刚度矩阵和质量矩阵的关键词

在 Abaqus/Standard 分析中可以将每一分析步的单元刚度矩阵或单元质量矩阵输出到文件中，但这不适用于包含内部节点的单元，例如声单元、管单元、框架单元、基于 Fourier 模式的轴对称单元、裂隙单元（gap element）、耦合场单元（如热力耦合单元）、孔压单元（pore pressure element）等。非协调单元（incompatible element）和杂交单元（hybrid element）只能输出单元质量矩阵。

由于单元矩阵与节点条件无关，因此单元矩阵的自由度总是基于全局坐标系的，节点上的局部坐标系不起作用。那么，何将单元刚度矩阵或单元质量矩阵输出到文件中？

输出单元矩阵的关键词是*ELEMENT MATRIX OUTPUT（Abaqus/CAE 不支持此关键词），可以将单元矩阵输出到不同类型的文件中：

1）将单元矩阵输出到 FIL 文件（可以是二进制格式或 ASCII 码格式）。关键词为：

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set,

OUTPUT FILE=RESULTS FILE

其中：element_name 是单元集合的名称

2）将单元矩阵输出到读者自定义文件。关键词为：

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set,

OUTPUT FILE=USER DEFINED, FILE NAME = output_file_name

其中：output_file_name 是读者自定义文件的名称，注意不要写扩展名，Abaqus 会自动为其添加扩展名 .mtx。

3）将单元矩阵输出到 Abaqus/Standard 的 DAT 文件。关键词为： 

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set

OUTPUT FILE=USER DEFINED 

『相关知识』

用 *ELEMENT MATRIX OUTPUT 输出单元矩阵时，还可以使用下列控制参数：

1）是否输出分布载荷。关键词为： 

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set, DLOAD = YES（或 NO） 

默认设置为 DLOAD = NO，即输出单元矩阵时不包含载荷向量。

2）控制单元矩阵输出的频率。关键词为： 

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set, FREQUENCY = n 

其含义为每隔 n 个增量步输出一次单元矩阵。默认设置为 FREQUENCY = 1，即在每个增量步都输出单元矩阵。

3）是否输出单元质量矩阵。关键词为：

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set, MASS = YES（或 NO） 

默认设置为 MASS = NO，即不输出质量矩阵。

4）是否输出单元刚度矩阵或热传导单元的算子矩阵（operator matrix）。关键词为： 

*ELEMENT MATRIX OUTPUT, ELSET = element_set, STIFFNESS = YES（或 NO） 

默认设置为 STIFFNESS = NO，即不输出刚度矩阵或算子矩阵。