# PslDyna

**Repository Path**: aksoam/psldyna

## Basic Information

- **Project Name**: PslDyna
- **Description**: Plate-shell & Solid Linear Dynamic analysis procedure ( Fortran )
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-16
- **Last Updated**: 2025-08-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# PsLDyna ： plane-shell & solid dynamics analysis program

>编写时，项目包管理使用msys2 ucrt64

四节点板壳单元线性动力学分析程序pdyna以及八节点六面体单元C3D8I线性动力学分析程序sdyna的fortran源代码


命令行参数如下: 

```shell
pdyna.exe ./inputs.txt output_file_name
# or 
sdyna.exe ./inputs.txt output_file_name
```

inputs.txt文件中应包含如下内容：

```shell
file path of node_data.txt  
file path of element_data.txt 
file path of dbc.txt 
file path of fbc.txt 
file path of amp.txt 
file path of config.txt
```

## 编译

### 依赖

+ blas
+ lapack

### gdb调试

```shell
gfortran.exe \<fortran_source_file.f90\> -o psl -llapack -lblas -g -O0 -fcheck=all -fbacktrace -Wall

gdb ./psl.exe 
```

进入gdb后：
```shell
run ./inputs.txt  output_file_name
```

### cmake编译

在msys2终端下,执行
```shell
mkdir build && cd build
cmake -G "Unix Makefiles" .. && make
```

运行程序

```shell
./excutable_file.exe ./inputs.txt  output_file_name
# inputs.txt incude:
# ./one_elem/node.txt 
# ./one_elem/element.txt 
# ./one_elem/dbc.txt 
# ./one_elem/fbc.txt 
# ./one_elem/amp.txt 
# ./one_elem/conf.txt
```

## 输入文件说明

### 命令行参数文件

程序的第一个命令行参数是一个**txt文件，其中包含配置文件+输入参数文件的路径**

```txt
inputs.txt incude:
./one_elem/node.txt 
./one_elem/element.txt 
./one_elem/dbc.txt 
./one_elem/fbc.txt 
./one_elem/amp.txt 
./one_elem/conf.txt
```
这六个文件顺序和位置不能改变，对于不同的分析类型，有些文件可能不需要，那就在该行写上**##**

### 配置文件

配置文件，用于配置程序运行参数。

#### 静力分析(LS:linear static)类型

静力分析需要以下数据文件：

```txt
./one_elem/node.txt 
./one_elem/element.txt 
./one_elem/dbc.txt 
./one_elem/fbc.txt 
./one_elem/conf.txt
```

用于sdyna.exe的config文件格式如下:

```txt
LS,单元类型[c3d8/c3d8i]
时间增量, 总时间
弹性模量, 泊松比
```

用于pdyna.exe的config文件格式如下:

```txt
LS
时间增量, 总时间
弹性模量, 泊松比, 单元厚度
```

#### 固有频率分析(NF:natural frequency)类型

模态分析需要以下数据文件：

```txt
./one_elem/node.txt 
./one_elem/element.txt 
./one_elem/dbc.txt 
./one_elem/conf.txt
```

> 需要注意的是： **固有频率分析只支持0位移约束**

用于sdyna.exe的config.txt文件格式如下:

```txt
NF,单元类型[c3d8/c3d8i]
提取的模态数
弹性模量, 泊松比, 密度
```

用于pdyna.exe的config.txt文件格式如下:

```txt
NF
提取的模态数
弹性模量, 泊松比, 单元厚度， 密度
```

#### 动态分析(DY:dynamic)类型

程序采用**广义-$\alpha$法**对动力学方程$M\ddot{u}+C\dot{u}+Ku=F$进行直接积分从而求解瞬态分析。

本程序使用瑞利阻尼$C=\alpha M+\beta K$

边界条件支持：
+ 节点固定位移约束
+ 节点非0位移/速度/加速度约束,但是对于速度和加速度约束，必须先求出
+ 节点力加载

幅值曲线目前支持(非)周期性幅值曲线,可以使用amp_gen.exe生成周期性幅值曲线的时间点数据文件。非周期幅值曲线没有给出程序工具，需用其他工具如excel，python，matlab。

使用tools\Periodic_Curve_Visualization.py脚本可以进行可视化幅值曲线

动态分析类型需要的输入文件有：

```txt
./.../node.txt 
./.../element.txt 
./.../dbc.txt 
./.../fbc.txt 
./.../amp.txt 
./.../conf.txt
```

用于sdyna.exe的config.txt文件格式如下:

```txt
DY,单元类型[c3d8/c3d8i]
总时间, 时间步
弹性模量, 泊松比, 密度
瑞利阻尼alpha, 瑞利阻尼beta
```

用于pdyna.exe的config.txt文件格式如下:

<待完善>

### 输入参数文件

> 文件中的nlabel, elabel,不会用于计算，随便写一个数就行，知识方便直接从abaqus inp文件复制数据

node.txt格式:
节点数
nlabel, 节点坐标x, 节点坐标y, 节点坐标z
....

element.txt格式:
单元数
elabel, 节点编号1 ,节点编号2 ,节点编号3 ,节点编号4,...
....

dbc.txt格式:
节点编号,节点自由度(1~6) ,位移值
....

fbc.txt格式:
节点编号, 节点自由度(1~6) , 幅值曲线ID,力值x
....

amp.txt格式:
[time points number]  [curve number]
曲线1时间点1,A(t)赋值，dA/dt(t)赋值，d²A/dt²(t)赋值
曲线1时间点2,A(t)赋值，dA/dt(t)赋值，d²A/dt²(t)赋值
.....
曲线2时间点2,A(t)赋值，dA/dt(t)赋值，d²A/dt²(t)赋值
....
曲线3时间点2,A(t)赋值，dA/dt(t)赋值，d²A/dt²(t)赋值
....
....

## 结果文件

结果文件同时输出自定义的结果文件和tecplot数据文件； 前者可以用view.py进行可视化；后者需要tecplot软件

## 时间信息
```txt
write time info: xxxx.xx.xx xx:xx:xx
```
## 节点坐标 (nodes.dat)

```txt
# NodeID,   Node Coordinates(X,Y,Z)
1          0.0      0.0      0.0
2          1.2      0.0      0.0
...
```

### 单元连接 (elements.dat)

```txt
# ElemID ,  Element Connectivity
1          1       2       5       4       0.01
...
```

### 节点结果数据 (按时间步存储)

```txt
# NodeIDNode, Displacements( Ux, Uy, Uz,URx, URy, URz, UMAG)
## Time=0.0

1          0.001    -0.002   0.0    0.001    -0.002   0.0  1.0
...
## Time=0.1
...

# NodeID, Node Reactions(Rx, Ry, Rz, RMx, RMy, RMz)
## Time=0.0

1          0.001    -0.002   0.0    0.001    -0.002   0.0  2.0
...
## Time=0.1
...
```


## 编程注意事项

fortran数组是列优先的,使用reshape(array,shape)时,会将数组从列方向开始reshape,和python刚好相反. 

在使用write(*,) array时候,fortran会将数组按**列优先**输出. 所以直接使用write(*,*) array 会导致输出结果的显示错误.
可以如下方式解决:

```cpp
write(*,*) transpose(array)
```

或者

```cpp
do i=1,size(array,1)
write(*,*) array(i,:)
end do
```