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驗證ANSYS輸出的整體K和

時間:2010-11-14 12:33:46 來源:未知
 
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% 目的：驗證ANSYS中輸出整體剛度矩陣K和整體質量矩陣M
%  以一個6單元簡支梁模型計算結果為例，相應ANSYS代碼見例1所示。
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% 驗證基礎：
% (1) 基于模態分析中，驗證ANSYS振型是否關于質量矩陣M歸一化
% (2) 特征值分析，由K,M計算特征值，即頻率和振型，與ANSYS計算結果對比
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% 注意事項：
% （1） ANSYS輸出矩陣以Harwell-Boeing格式存儲，并且由于K,M的對稱性
%       僅存儲了對角線以下的元素，因此，在還原矩陣時，還應將對稱部分考慮進去。
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% （2）  關于如何輸出K,M的ANSYS命令流以及如何提取Harwell-Boeing格式矩陣，
%       可參考前期整理的資料。
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%  Author: J.H.Zhu
%  2009-06-09
clc;clear;
% 提取K,M
K1=full(hb_to_msm('stiffness'));
M1=full(hb_to_msm('mass'));
% 還原對角線以上元素，使之為對稱陣
K =diag(diag(K1)/2)+K1-diag(diag(K1));
K = K+K';
M =diag(diag(M1)/2)+M1-diag(diag(M1));
M = M+M';
% 特征值分析，即計算頻率Freq和振型Phi
[X1,Lamda]=eig(K,M);
[nd,nd]=size(K);
fdof=[1:18]';
pdof=[1,2,17]';% 約束自由度
fdof(pdof)=[];
[nfdof,nfdof]=size(X1);
for j=1:nfdof;
    mnorm=sqrt(X1(:,j)'*M*X1(:,j));
    X1(:,j)=X1(:,j)/mnorm;
end
[L,i]=sort(diag(Lamda));
X2=X1(:,i);
Phi=zeros(18,nfdof);
Phi(fdof,:)=X2;
Freq = sqrt(L)/(2*pi);
% 讀取ANSYS輸出的頻率與振型;
Freq_ansys = load('Freq.txt');
for i =1:6
    name=['mod0',num2str(i),'.txt'];
    Phi_ansys(:,i)=load(name);
end
% 計算兩者誤差
Err_F = norm(Freq(1:6)-Freq_ansys(1:6));
Err_Phi = norm(Phi(:,1:6)-Phi_ansys(:,1:6));
% 驗證歸一化
Phi_ansys(pdof,:)=[];
test = Phi_ansys'*M*Phi_ansys;
bar3(test)