1. 问题描述
工欲善其事，必先利其器。
ANSYS有限元建模分析是工程领域重要的工作。命令流模式的ANSYS建模，需要大量的调试工作，一个友好高效的编辑器+高效的工作方法，可以使这项工作事半功倍。
ANSYS本身不提供调试编辑器，不具备断点调试功能。需要逐段运行才能不断完善命令流，修改程序。如果在常规的记事本中进行这一操作，效率极低，而经过配置的NotePad++编辑器使得这一过程及其高效。文末提供了已经配置好的NotePad++下载链接。
2.技术背景
Notepad++是一款windows下的高效的文本编辑器，以下简称为NPP。软件本身小巧高效，支持多种编程语言的代码处理。经过配置之后，可以高亮ANSYS代码，并提供很多有助于调试工作的高级功能：
- 语法高亮；
- 分屏显示；
- 行号定位；
- 文件筛选；
- 大小写转换；
3. 解决方案
要实现ANSYS命令流模式的快速建模调试，一种可行的方案是模块化建模方法。
3.1 文件命名约定
后缀名约定
- 程序代码统一
.dat； - 数据文件统一
.txt;
统一后缀的好处在于，便于文件筛选。
名称约定
-
main.dat，主程序； -
test.dat，调试程序； -
sub_node.dat，分析子程序，以sub_开头； -
kp_beam.dat，几何建模代码，以kp_开头（key points）；
3.2 程序分块
一般的ANSYS命令流，往往会把成百上千行的代码写在一个文本文件中。这种方式虽然在一个文件中集成了所有的信息，问题是：
- 代码过长
难以阅读检查，因而成果难以继承； - 逻辑层次不清晰
不能清楚看到每一段代码的功能； - 运行调试不便
程序总会出错，很长的代码一旦出现，很难判断问题出在哪里；
针对以上问题，笔者从编程思维出发，提出了模块化的命令流组织模式。简而言之，
- 将一个巨大的命令流文件安装功能分块；
- 分成若干功能独立的小型程序（
sub_node.dat）； - 通过一个主程序（
main.dat）集成子程序的功能；
例如一个典型的斜拉桥建模程序，可以分解为：几何数据、荷载数据读取，节点、单元建模、加载，求解，后处理等过程。典型的分解如下：
说明：
-
test.dat是调试程序，用于存放代码片段，逐段运行调试； - 主程序对子程序的集成通过
/INPUT,SUB_NODE,DAT命令实现；
4. 实施示例
有了以上的技术背景，下面可以演示一个斜拉桥的ANSYS建模调试过程。
4.1 工作文件准备
- 设置工作路径为
C:\test; -
ANSYS laucher设置
01.png-39.6kB
4.2 NPP打开程序
- NotePad++将工作路径切换到
C:\test; - 筛选
.dat代码文件； - 打开主程序
main.dat和调试程序test.dat； - 分屏显示；
通过模块化的分解，原来上千行的程序，只呈现出十几行的功能汇总性代码，逻辑层次及其清晰。同时代码中的不同元素，以不同的颜色高亮显示。如何实现这样的效果将在下一节详述。
4.3 逐步调试程序
ANSYS的程序调试是一个逐步测试的过程：
- 逐步执行命令流；
- 观察建模是否正确；
- 执行下一步；
先通过逐步测试，保证程序正确性，最后再执行大型运算。实现步骤如下：
- 将左侧
main.dat的代码片段拷贝至右侧test.dat； - 保存
test.dat； - ANSYS命令窗口执行
/input,test.dat；
image_1arf42e2kk9s136g1fh711buin11f.png-22kB -
如果需要调试子程序，同样的方式即可局部调试；
image_1arf47eid3p7ofs1jjkivo4o29.png-63.6kB -
调试成功后，建立正确的模型，即可开展大型运算；
ansysModel.png-24.8kB
需要注意的是，ANSYS的诸多输入输出相关命令，不能在命令窗口直接输入执行。只能以运行代码文件的形式。故采用test.dat作为专用的调试文件，操作方式更有通用性，况且每次在ANSYS运行的命令一致/input,test.dat。输入一次之后，只需用上下键翻查即可选定执行。
4.4 文件管理
NPP对与ANSYS建模工作发挥了强大的文件管理功能。
- 代码修改
ANSYS代码调试过程中，一般会做很多改动。如果直接在源文件改动，很可能将原来正确的代码修改错误。NPP可以同时打开多个窗口，尤其是双屏功能。在这样的环境下，可以先在test.dat中修改代码，完全调试通过后，再将修改更新到源代码。 - 文件筛选
建模过程不仅要处理代码文件，也要处理数据文件（输入数据+计算结果数据）。
通过设定文件后缀名，可以轻松地区分两类文件，分别输入*.dat、*.txt即可。
image_1arf55lpjt8b1k9s1dj8k5es7i33.png-144.1kB
5. 常见问题
要想实现上文所述的功能，需要安装NPP，并进行诸多配置。一种更加简便的方法是，直接拷贝使用一个已经配置好的程序，如下：
- Notepad++(APDL)：http://pan.baidu.com/s/1hrQZLqO
更多的相文章详见：
- 博客ANSYS专题
- 结构建模参数查询
- 大型Linux计算机ANSYS运算要点
- ANSYS|临时文件清理方法
- ANSYS|结构分析内力图绘制
- ANSYS|输出文件名的构造
- ANSYS|数据格式化读写技术总结
- Notepad++中的APDL语法高亮设置
附录1. NPP其他功能示例
这里介绍上文中，各种功能在NPP中如何实现。
A. 语法高亮
语法高亮，实质上配置了ANSYS建模语言APDL的语法参数的结果。详细的配置过程见Notepad++中的APDL语法高亮设置，实际只需按照已经配置好的NPP软件，即可实现，而不需手动配置。
当前的设定下，4种后缀的文件被识别为ANSYS代码文件，显示高亮：
- DAT
- INP
- MAC
- ANS
windows下，后缀名不区分大小写。
B. 分屏显示
分屏功能实际上是，创建一个新的视图窗口。
- 右键点击当前文件的选项卡；
-
移动到另一视图或复制到另一视图；
C. 行号定位
NPP可以显示代码行号，重要的代码处，可以打点标记。按F2键来回跳转。尤其适合调试修改关键代码。
D. 大小写转换
ANSYS代码不区分大小写，但为了代码美观、易读，统一设置大写或者小写最好。
- 全选代码;
- 大写转换，
Ctrl+Shift+U； - 小写转换，
Ctrl+U；
需要注意的是，linux系统下，文件名区分大小写，如采用linux系统计算，需注意代码大小写和文件名一致。详见大型Linux计算机ANSYS运算要点
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