MATLAB调用NASTRAN的连续计算解决方案

使用MATLAB调用NASTRAN提交bdf文件计算的方法笔者试过几种，分别做一下介绍

MATLAB直接调用操作系统命令

该方法对单次计算可能方便些，定义一个字符串，并使用eval命令调用，具体格式为：

% strNas为NASRTAN路径
% strBDF为bdf文件路径
str = ['!', strNAS, ' ', strBDF];
eval(str);

印象中该方法似乎是非阻塞的，但最近几次实际使用居然是阻塞调用，可能记忆有所偏差，或者版本不同（笔者版本是2019b）？不过可以顺便提下早期的做法，判断NASTRAN计算的大致时间T，通过pause(T)，从而实现每个nastran计算时matlab处于暂停运算的状态，避免多个运算同时进行。当然NASTRAN的每次计算耗时并不一定相同，T只能是一个比计算耗时最大值还要大一些的值，这可能造成了大量的时间浪费。

最早我是遇到了pause的问题，并希望能在需要自动连续计算时减少不必要的等待时间，因此笔者又探索出下一种方法并至今一直在使用。

生成批处理文件调用

批处理(bat)文件功能强大，而且现在看来也很方便。不过似乎在Linux平台上有点问题？但一般在Windows系统中还是比较通用的。此外可以按需附加对一些格式文件的删除功能，代码如下：

% strNas为NASRTAN路径
% strBDF为bdf文件路径
% strBAT为bat文件路径
strDEL = ['del /a /f /q *.MASTER' newline...
          'del /a /f /q *.DBALL' newline...
          'del /a /f /q *.f04' newline...
          'del /a /f /q *.IFPDAT' newline...
          'del /a /f /q *.xdb'];
fidbat = fopen(strBAT,'w');
strCOM = [strNas ' ' strBDF];
fprintf(fidbat,'%s\n',strCOM);
fprintf(fidbat,'%s\n',strDEL);      % 删除一些不需要的文件
fclose(fidbat);
system(strBAT);

此处有几个小点要注意一下：

1.bdf文件与bat文件如果在同一文件夹下只需提供文件名即可，否则还是需要完整路径的。

2.matlab中调用bat分两种情况，一种是阻塞型，一种是非阻塞型，前者在被调程序运行结束后将控制权返给matlab，而后者是同步运行，在调用格式上的区别是后者是需要加标识符&的。

这是阻塞型调用：

str = 'test.bat';
system(str);

这是非阻塞型调用：

str = 'test.bat &';
system(str);

bat被调后会有相应输出重定向至MATLAB界面，若不希望显示在界面上，则可使用该格式

[s,c] = system(str);

若需要记录这些内容，则可以进一步地，使用diary命令，将界面内容存盘。

3.在编辑路径如strNas时，建议使用双引号括上字符串，这样的格式是一定不会出问题的，如下：

strNas = '"C:\Program Files\MSC.Software\MSC_Nastran\2020sp1\bin\nast20200.exe"';

这当中就扯到一个很有意思的话题了，如果不用双引号可不可以？在笔者这个路径下不行，原因就是笔者的NASTRAN安装在C:\Program Files\...下，该文件夹居然有空格。但如果一定不想用双引号也是有办法的，恰巧之前在知乎上看到相关的讨论，在DOS下文件夹最长识别8字符，因此需要用PROGRA~1代替表示，这也算是一个非常古早的系统设计了吧。

需要注意的是，bat的路径在MATLAB当前工作路径下，如果存在子文件夹，则需要cd进所需路径，否则nastran计算生成的一堆内容全塞在当前路径下了。

后话

其实一直百思不得其解的问题是，在最早笔者用的应当是第1种方法，当时被计算时间的问题整的无力吐槽，恰逢当时遇到了需要连续计算大量bdf文件的问题，因此自己尝试了很多方法，最后用批处理文件至今。但回过头去发现该方法似乎和第一种大同小异，因为批处理也把控制权交由MATLAB来管理，即若在MATLAB运行bat文件时使用Ctrl+C强行中止是能够中止计算与MATLAB程序的，这与第一种已无差别。权做一个没啥用的小发现吧（手动狗头）。不过还是觉得关于PROGRA~1路径的事还是非常有意思的。