2.1 模型文件组成及基本格式

2.1.1 .fem文件组成

OptiStruct是通用结构有限元求解器，其模型文件扩展名为.fem，该文件为ASCII文件，可通过文本编辑器打开。.fem文件中包含所有的模型信息，如果模型采用HyperMesh创建，则该文件中还包含HyperMesh中的Component名称信息、焊点连接相关信息等，这些信息保留在$开头的相关行内。Opti-Struct在读取.fem文件时，会跳过$开头的行，而HyperMesh在读入.fem文件时，会识别$开头的行。.fem文件的内容可分为三部分： I/O部分，Subcase部分以及Bulk Data部分，如图2-1所示。下面分别介绍这三部分。

1.I/O部分

I/O部分用于分析或优化的全局控制，包括结果输出的类型、格式、频率，运行的类型（模型检查、分析、超单元生成、优化或者重启动），输入/输出及临时文件的名称和存放位置等。以线性静力学分析为例，默认只输出位移和应力，若要输出应变，需要在I/O部分指定输出应变文件的格式，可选择的格式类型为H3D、OUTPUT2等。I/O部分还可以指定应变类型，如Mises应变或主应变。以图2-2为例，输出了H3D、OUTPUT2以及PUNCH三种格式的所有类型的应变。

2.Subcase部分

Subcase部分设置工况信息（也叫载荷步）。它决定在一个Subcase中使用哪些载荷和边界条件，控制该工况的结果输出类型、频率、优化的目标和约束等。以图2-3为例，分析类型为static，即线性静力学分析，引用的约束卡片为1号load collector，载荷卡片为2号load collector。

3.Bulk Data字段

Bulk Data部分开始于BEGIN BULK字段，结束于ENDDATA字段，包含除了I/O和Subcase部分之外所有的有限元模型信息，比如求解控制参数、节点编号及坐标、单元编号和每个单元对应的节点信息、材料参数、截面属性、坐标系定义、详细的约束及载荷定义等。所有这些信息没有先后顺序要求。相关信息的典型示例如图2-4所示。

2.1.2 .fem文件基本格式

.fem文件中，$、//、#为注释符号，以这几个符号开头的所在行为注释行，都会被OptiStruct的读取过程所忽略。.fem文件可分为长格式、短格式和自由格式三种，一行的默认长度为80个字符。可通过SYSSETTING，CADLENGTH卡片修改每行的长度，但一般不建议修改。如果卡片信息中需要包含文件名信息 （ OUTFILE、RESTART、INCLUDE、LOADLIB、TMPDIR、EIGVNAME和ASSIGN），则该卡片每行最多可以有200个字符，或者将文件名放在引号 （英文输入法下的双引号或者单引号）内分布在多行。

短格式中每个关键字占据8个字符，长格式中每个关键字占16个字符，自由格式中可用空格、逗号、左括号、右括号、等号中任意一个来

分隔关键字，两个连续逗号表示关键字为空，每行最多包含10个关键字。以表2-1中的GRID卡片为例，短格式中，GRID占据第1～8个字符，节点编号2占据第9～16个字符，X坐标占据第17～24个字符，Y坐标占据第25～32个字符，Z坐标占据第33～40个字符。长格式每个字段占16个字符；自由格式字段之间用逗号分隔。需要注意的是，.fem文件中不支持使用‹Tab›键输入空格。

.fem文件中，数值字段必须以数字或者“+”“-”开头。整数项不能包含小数点或指数部分，并且必须在（-2³¹，2³¹）范围内。要求输入实数的字段可以输入整数代替，系统会自动转换为双精度的实数。

注意：除了标题和文件名外的任何字段只要超过8位的字符就会被系统截除，并且没有任何警告信息。除了用户定义的标题和文件名外的所有字符串都不区分大小写。在不会导致混淆的情况下，较长的关键字可以使用其前4个字符代替（缩写）。

例如，以下3行是等效的：

续行可通过最后字段的“,”符号识别，下面是一个有多个续行的卡片：

文件路径可以放在引号内，以下是一个被分割在多行的文件路径：

该卡片等价于：INCLUDE "path/split into multiple/lines/filename.txt "。