如何在ANSYS中调用其他程序(matlab, C, fortran)和数据交换

ANSYS虽然比较强大，但是不能象Femlab一样自定义模型方程。

在某些情况下，必须用当前step的解作为条件，根据某些物理条件来改变单元的材料属性以及载荷，作为下一个step的初始条件。

用ANSYS自带的APDL可用于一般的流程控制，如果要实现特定的复杂物理模型就比较困难，而且速度极慢。

可行的办法就是在ANSYS运行中把每一个step的结果传给外部程序，用来计算下一步的载荷和单元属性。

A. 和外部程序交换数据，首先要处理好协同问题，一般可用一下两种方法：（1）ANSYS 和外部程序同时运行 -- 需要建立一个flag文件。

通过在ANSYS 和程序中读其内容来判断对方是否在运行。

在ANSYS和外部程序运行完一个step,改变flag,告诉对方自己当前运行结束，对方可以继续运行，否则必须等待。

（2）在ANSYS中调用/SYS命令执行外部程序。

此时ANSYS会暂时停止运行，直到外部程序结束运行，把执行权交还给ANSYS。

（1）适用与matlab等非编译语言。

（2）适用与C和Fortran等编译语言。

B. 如何在外部程序中告诉ANSYS改变单元属性和载荷变化:
在从ANSYS中导入数据后，外部程序一般可以根据具体物理模型来创建.mac文件，然后在此文件中写入MPCHG等APDL命令。

例如用C创建一个"MD.mac"文本文件，用fsprintf(fp,"MPCHG %d,%d", element_num, Material_ID). 当程序结束运行，在ANSYS中用*use, MD.mac 来实现加载和单元属性的改变。

C. 如何在ANSYS和外部程序中传递数据。

一般在ANSYS中把当前结果写在数据文件中，在外部程序中读取。

一般常用的命令有*MOPER。

*MOPER可以把节点(node)的结果例如T(x,y,z) 自动根据插值计算映射到用户自己定义的网络上。

然后可以用*MWRITE写入数据文件。

例如，
如果用free mesh, node 的坐标可能是很混乱的。

用MOPER可以把结果映射到特定的有序的网络 (x0->x1,dx;y0->y1,dy;z0->z1,dz).
附上一个例子结果： transient simulation of optical phase change recording. 模拟可擦写光盘的读写过程。

用ANSYS模拟激光加热光盘，每一步matlab读取温度场，并用相变模型模拟出写的记录点形状，然后根据记录点形状来修改所对应的单元热属性和加载（激光吸收的能量），反馈给ANSYS做下一部计算。

上图是开始和最后的温度场(ANSYS)，下图是开始和最后光盘上记录的形状(Matlab)。

激光从左向右移动。