ansys第六章通用后处理

B. 结果坐标系
F. 结果查阅器
C. 路径操作
G. 报告生成器
D. 误差估计
H. 专题
后处理
A. 查询拾取
• 查询拾取允许您在模型上“探测”任意拾取位置的应 力,位移或其它的结果量.
• 您还可以很快地为查询量的最大值和最小值定位. • 仅能通过 GUI方式操作 (无命令):
– General Postproc > Query Results > Nodal or Element or Subgrid Solu...
• 误差估计 仅在 POST1中有效且仅适用于 : – 线性静力结构分析和线性稳态热分析 – 实体单元 (2-D 和 3-D) 和壳单元 – 全图形模式 (非 PowerGraphics) 如果这些条件不能够满足, ANSYS 会自动关闭 误差估 计计算.
非平均单元应力显示不连续的应力
平均的节点应力显示掩盖了应力的不连续性
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后处理
概述
• 接下来， 我们将探索另外的两种方法 —拾取查询和路径操作— 还要为您介绍结果转换,误差估计和载荷工况组合的概念.
• 我们也将介绍两种提高效率的工具:
– 结果查阅器
– 报告生成器
• 内容包括:
A.拾取查询
E. 载荷工况组合
后处理
...路径操作
3. 绘图输出数据 – 您既可以采用曲线图绘出路径上的量:
• PLPATH 或 General Postproc > Path Operations > On Graph...
– 或沿路径的几何形状: • PLPAGM 或 General Postproc > Path Operations > On Geometry...
支反力
• 在任一方向，支反力总和必等于在此方 向的载荷总和。
• 节点反力列表:
• Main Menu: General Postprocessor > List Results > Reaction Solution...
应力等值线
• 应力等值线方法可清晰描述一种结果在 整个模型中的变化，可以快速确定模型 中的 “危险区域”。
相连的不同单元计算而产生的。 • “节点结果”（nodal solution）画出
的是在节点处导出量的平均值，而 “单元结果”（ element solution ） 画出非平均量。
在同一个节点处，相临单元计算出的结果 不同。
应力平均
在多数情况下，画出平均应力图，但有时要画出：
• 在弹性模量不同的材料交界处，应力分量会不连续。 (PowerGraphics 自动考虑到这一点并对此界面不进行平均处理。)
自动生成文本 注释
后处理
…查询拾取
• 演示:
– 从rib.db 的多载荷步求解的最后子步继续 – 绘制第1载荷步的 SEQV – 查询 几个点上SEQV的“Nodal Solu(节点解)”, 包括
最大值和最小值 (必要时切换至全图.) – 切换至 PowerGraphics 并查询 “Subgrid Solu(子网
Unaveraged stress contours
应力平均
• FEA的计算结果包括通过计算直接得到的初始量和导 出量。
• 任一节点处的DOF结果 (UX、UY、TEMP等) 是初始量。 它们只是 在每个节点计算出来的初始值。
• 其它量，如应力应变，是由DOF 结果通过单元计算导出而得到的。 • 因此，在给定节点处，可能存在不同的应力值。这是由以与此节点
后处理
…结果坐标系
• 将结果坐标系变成不同的坐标系统, 使 用: – General Postproc > Options for Outp… – 或 RSYS 命令
后续的等值图, 列表, 查询拾取等,将显示该坐标系下的 结果值.
缺省 方位 RSYS,0
局部柱坐标系 RSYS,11
总体柱坐标系 RSYS,1
关于PowerGraphics的说明
• PowerGraphics 特点:
• 快速重画、图形轮廓分明。 • 模型显示光滑、具有相片的真实感。
• 支持单元类型（ lines、pipes、elbows、 contact 等单元）和几 何实体 （ lines、areas、 volumes 等）。
PowerGraphics 打开 (缺省)
格解).”
后处理
B. 结果坐标系
• 您在POST1 中查询的所有与方向相关的量,如
应力分量,位移分量和反力分量, 都将表示在 结 果坐标系 (RSYS)中.
• RSYS 的缺省值为 0 (总体坐标系). 即, POST1 在缺省时将会把所有的结果转换到总体坐标系, 包括 “旋转” 节点的结果.
• 但有很多情况 — 诸如压力容器和球形结构— 您需要检查柱坐标系,球坐标系或其它局部坐标 系下的结果.
• 关闭 PowerGraphics，应力等值线图可显示应力分布和最大最小值 范围，这可表明误差的大小。
• 通过画出结构能误差的等值线图，可显示误差较大的区域 -- 这些区 域需要网格加密。
• 画出所有单元的应力偏差图，可给出每个单元的应力误差值。 (平均 应力和非平均应力不同)
后处理
...误差估计
– 选择某个结果量,按 OK
PowerGraphics ON
PowerGraphics OFF
后处理
…查询拾取
– 然后拾取模型中的任一点,以查看该点的结果值. • Min 和 Max 将显示最大和最小点的值. • 使用 Reset 清除所有值并重新开始拾取查询. • 注意:实体的编号, 位置以及结果值都将显示在拾 取菜单中.
后处理
...路径操作
• 产生路径图的三个步骤:
– 定义一个路径 – 将数据映射到路径上 – 绘图输出数据
1. 定义一个路径 – 需要以下信息:
• 定义路径的点 (2 到 1000个). 您可以使用工作平 面内的节点或特定位置.
• 路径的曲率由激活的坐标系(CSYS)确定. • 路径名.
后处理
...路径操作
为缺省值.
后处理
...路径操作
2. 将数据映射到路径上 – General Postproc > Path Operations > Map onto Path… (或 PDEF
命令) • 选定需要的量, 诸如 SX. • 为选定的量加入一个用于绘图和列表的标签.
– 如果需要,您可以显示这一路径. • General Postproc > Path Operations > Plot Paths • (或键入命令 /PBC,PATH,1 续之以 NPLOT 或 EPLOT命令)
异暗示了网格划分的 “好”或
“差”. 这是 误差估计 的基础.
s = 1000 Elem 1
s = 1100
s = 1200 Elem 2
s = 1300
savg = 1200
误差估计
• ANSYS 对平均应力和非平均应力采用几种不 同的误差计算方法，误差估计只在进入后处理 前PowerGraphics 被关闭的情况下进行。 (如果 进入后处理后关闭 PowerGraphics则ANSYS将 重新计算误差因子。)
后处理
...路径操作
• ANSYS 允许您定义多条路径, 您只需为 每条路径指定一个唯一的路径名. 一次 只能有一条路径被激活.
• 除绘图和列表外, 还有许多其它的路径功 能,包括: – 应力线性化 — 在压力容器工业中用 于将沿某一路径上的应力分解为膜 应力及弯曲应力分量. – 计算功能 — 在断裂力学中用于计算 J-积分和应力集中因子. 在热分析中 用于计算越过某一路径的散失或获 得的热量. – 点积和叉积— 在电磁分析的矢量操 作中有广泛应用.
1. 定义一个路径 (续) – 首先激活需要的坐标系 (CSYS).
– General Postproc > Path Operations > Define Path > By Nodes or On Working Plane • 拾取节点或工作平面上的特定位置以形成期望的路径,按 OK • 选取一个路径名. 在许多情况下, nSets 和 nDiv 的空上最好
非平均单元应力显示不连续的应力
平均的节点应力显示连续的应力
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应力平均
• 在不同厚度的壳单元的交界处，大 多数应力会不连续 。
• (PowerGraphics 自动考虑到这一 点并对此界面不进行平均处理。)
非平均单元应力显示不连续的应力
平均的节点应力显示掩盖了应力的不连续性
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应力平均
• 在壳单元构成的尖角或连接处，某些应力分量不连续。
• 显示应力等值线 :
• Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > -Contour PlotNodal Solution...
应力等值线动画
• 结果动画 :
• Utility Menu: PlotCtrls > Animate > Deformed Results
后处理
...路径操作
• 演示:
– 继续 rib 的后处理… – 绘节点, 若需要然后切换到 CSYS,1 – 用节点定义一条路径 – 将SX或 SEQV 或其它数据映射到路径上 – 绘路径自身 – 在数据图和几何形状上绘路径量 – 在模型的其它地方定义第二条路径, 显示怎样分别
激活两者之一
后处理
PowerGraphics 关闭
检查网格精度
• 由于网格密度影响分析结果的精度，因 此有必要验证网格的精度是否足够。
• 有三种方法进行网格精度检查：
1. 观察（ Visual inspection ）
2.误差估计 3.将网格加密一倍，重新求解并比较两者结果。
注意: 有些情况下这种做法不适用。
观察
中国矿业大学（北京）
有限元分析软件 ANSYS
夏昌敬
通用后处理
结果的绘图和列表
介绍ANSYS后处理功能
Objective
ANSYS 有两个后处理器: • 通用后处理器 (即 “POST1”) 只能观看整个模型在某一时刻的结果 (如
：结果的照相 “snapshot”). • 时间历程后处理器 (即 “POST26”) 可观看模型在不同时间的结果。
• 画出非平均（ unaveraged ）应力等值线，例如，画出单元应力而 不是节点应力。
• 显示每个单元的应力 • 寻找单元应力变化大的区域，这些区域应进行网格加密。
（在MeshTool中对网格加密非常方便， MeshTool 在前面的内 容中已介绍。）
Averaged stress contours
绘出结构在静力作用下的变形结果:
• Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > Deformed Shape...
变形动画
• 以动画方式模拟结构在静力作用下的变 形过程:
• Utility Menu: PlotCtrls > Animate > Deformed Shape...
但此后处理器只能用于处理瞬态和/或动力分析结果。
在这一课只讨论通用后处理器
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结果的绘图Baidu Nhomakorabea列表
4-5. 介绍静力分析结果后处理的五个步骤
Objective
静力分析结果后处理的步骤主要包括:
Guidelines
1. 绘变形图 2. 变形动画 3. 支反力列表 4. 应力等值线图 5. 网格密度检查
绘变形图
– PowerGraphics下不支持
后处理
C. 路径操作
• 查看结果的另一种方法是通过路径操作, 这一
方法允许您:
– 在通过模型的任意一条路径上绘图输出结果数据 – 沿某一路径进行数学运算, 包括积分和微分 – 显示一 “路径图” — 观察结果量沿路径的变化情
况
• 此方法仅对包含2-D 或3-D 实体单元或壳单元 的模型有效.
D. 误差估计
• 有限元解是在 单个单元 的基础上计算应力, 即应力是在每 个单元上分别计算的.
• 然而当您在POST1中绘节点应力等值线时, 因为应力在节 点上是平均的 ,您将看到平滑的等值线.
如果绘单元解, 您将看到 未平均的 数据, 表明单元解是不
连续的.
• 已平均的和未平均的应力之间的差
savg = 1100
后处理
…结果坐标系
• RSYS,SOLU – 设置结果坐标系为计算所用坐标系 “as-calculated.”
– 后续的等值图, 列表,拾取查询等,将显示节点和单元坐标系下 的结果值. • 自由度解和反力为节点坐标系下的结果. • 应力,应变等 为单元坐标系的结果. (单元坐标系的方位与 单元类型及单元的 ESYS 属性有关. 例如对大多数的实体 单元, 缺省值为总体直角坐标系.)