ansys通用后處理.ppt

通用后置處理,ANSYS,2,結(jié)果的繪圖和列表,ANSYS 有兩個后處理器: 通用后處理器 (即 “POST1”) 只能觀看整個模型在某一時刻的結(jié)果 (如：結(jié)果的照相 “snapshot”). 時間歷程后處理器 (即 “POST26”) 可觀看模型在不同時間的結(jié)果。 但此后處理器只能用于處理瞬態(tài)和/或動力分析結(jié)果。 在這一課只討論通用后處理器,Objective,介紹ANSYS后處理功能,結(jié)果的繪圖和列表,靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括: 1. 繪變形圖 2. 變形動畫 3. 支反力列表 4. 應(yīng)力等值線圖 5. 網(wǎng)格密度檢查,Guidelines,Objective,4-5. 介紹靜力分析結(jié)果后處理的五個步驟,繪變形圖,繪出結(jié)構(gòu)在靜力作用下的變形結(jié)果: Main Menu: General Postprocessor Plot Results Deformed Shape.,變形動畫,以動畫方式模擬結(jié)構(gòu)在靜力作用下的變形過程: Utility Menu: PlotCtrls Animate Deformed Shape.,支反力,在任一方向，支反力總和必等于在此方向的載荷總和。 節(jié)點反力列表: Main Menu: General Postprocessor List Results Reaction Solution.,應(yīng)力等值線,應(yīng)力等值線方法可清晰描述一種結(jié)果在整個模型中的變化，可以快速確定模型中的 “危險區(qū)域”。 顯示應(yīng)力等值線 : Main Menu: General Postprocessor Plot Results -Contour Plot- Nodal Solution.,應(yīng)力等值線動畫,結(jié)果動畫 : Utility Menu: PlotCtrls Animate Deformed Results,關(guān)于PowerGraphics的說明,PowerGraphics 特點: 快速重畫、圖形輪廓分明。 模型顯示光滑、具有相片的真實感。 支持單元類型（ lines、pipes、elbows、 contact 等單元）和幾何實體 （ lines、areas、 volumes 等）。,PowerGraphics 打開 (缺省),PowerGraphics 關(guān)閉,由于網(wǎng)格密度影響分析結(jié)果的精度，因此有必要驗證網(wǎng)格的精度是否足夠。 有三種方法進行網(wǎng)格精度檢查： 1. 觀察（ Visual inspection ） 2. 誤差估計 3. 將網(wǎng)格加密一倍，重新求解并比較兩者結(jié)果。注意: 有些情況下這種做法不適用。,檢查網(wǎng)格精度,畫出非平均（ unaveraged ）應(yīng)力等值線，例如，畫出單元應(yīng)力而不是節(jié)點應(yīng)力。 顯示每個單元的應(yīng)力 尋找單元應(yīng)力變化大的區(qū)域，這些區(qū)域應(yīng)進行網(wǎng)格加密。（在MeshTool中對網(wǎng)格加密非常方便， MeshTool 在前面的內(nèi)容中已介紹。）,Averaged stress contours,Unaveraged stress contours,觀察,應(yīng)力平均,FEA的計算結(jié)果包括通過計算直接得到的初始量和導出量。 任一節(jié)點處的DOF結(jié)果 (UX、UY、TEMP等) 是初始量。 它們只是在每個節(jié)點計算出來的初始值。 其它量，如應(yīng)力應(yīng)變，是由DOF 結(jié)果通過單元計算導出而得到的。 因此，在給定節(jié)點處，可能存在不同的應(yīng)力值。這是由以與此節(jié)點相連的不同單元計算而產(chǎn)生的。 “節(jié)點結(jié)果”（nodal solution）畫出 的是在節(jié)點處導出量的平均值，而 “單元結(jié)果”（ element solution ） 畫出非平均量。,在同一個節(jié)點處，相臨單元計算出的結(jié)果不同。,13,應(yīng)力平均,在彈性模量不同的材料交界處，應(yīng)力分量會不連續(xù)。 (PowerGraphics 自動考慮到這一點并對此界面不進行平均處理。),在多數(shù)情況下，畫出平均應(yīng)力圖，但有時要畫出：,非平均單元應(yīng)力顯示不連續(xù)的應(yīng)力,平均的節(jié)點應(yīng)力顯示連續(xù)的應(yīng)力,14,應(yīng)力平均,在不同厚度的殼單元的交界處，大多數(shù)應(yīng)力會不連續(xù) 。 (PowerGraphics 自動考慮到這一點并對此界面不進行平均處理。),非平均單元應(yīng)力顯示不連續(xù)的應(yīng)力,平均的節(jié)點應(yīng)力顯示掩蓋了應(yīng)力的不連續(xù)性,15,應(yīng)力平均,在殼單元構(gòu)成的尖角或連接處，某些應(yīng)力分量不連續(xù)。,非平均單元應(yīng)力顯示不連續(xù)的應(yīng)力,平均的節(jié)點應(yīng)力顯示掩蓋了應(yīng)力的不連續(xù)性,接下來， 我們將探索另外的兩種方法 拾取查詢和路徑操作 還要為您介紹結(jié)果轉(zhuǎn)換,誤差估計和載荷工況組合的概念. 我們也將介紹兩種提高效率的工具: 結(jié)果查閱器 報告生成器 內(nèi)容包括: A.拾取查詢 E. 載荷工況組合 B. 結(jié)果坐標系 F. 結(jié)果查閱器 C. 路徑操作 G. 報告生成器 D. 誤差估計 H. 專題,后處理 概述,查詢拾取允許您在模型上“探測”任意拾取位置的應(yīng)力,位移或其它的結(jié)果量. 您還可以很快地為查詢量的最大值和最小值定位. 僅能通過 GUI方式操作 (無命令): General Postproc Query Results Nodal or Element or Subgrid Solu. 選擇某個結(jié)果量,按 OK,PowerGraphics OFF,PowerGraphics ON,后處理 A. 查詢拾取,然后拾取模型中的任一點,以查看該點的結(jié)果值. Min 和 Max 將顯示最大和最小點的值. 使用 Reset 清除所有值并重新開始拾取查詢. 注意:實體的編號, 位置以及結(jié)果值都將顯示在拾取菜單中.,自動生成文本注釋,后處理 查詢拾取,您在POST1 中查詢的所有與方向相關(guān)的量,如應(yīng)力分量,位移分量和反力分量, 都將表示在 結(jié)果坐標系 (RSYS)中. RSYS 的缺省值為 0 (總體坐標系). 即, POST1 在缺省時將會把所有的結(jié)果轉(zhuǎn)換到總體坐標系, 包括 “旋轉(zhuǎn)” 節(jié)點的結(jié)果. 但有很多情況 諸如壓力容器和球形結(jié)構(gòu) 您需要檢查柱坐標系,球坐標系或其它局部坐標系下的結(jié)果.,后處理 B. 結(jié)果坐標系,將結(jié)果坐標系變成不同的坐標系統(tǒng), 使用: General Postproc Options for Outp 或 RSYS 命令,后續(xù)的等值圖, 列表, 查詢拾取等,將顯示該坐標系下的結(jié)果值.,后處理 結(jié)果坐標系,RSYS,SOLU 設(shè)置結(jié)果坐標系為計算所用坐標系 “as-calculated.” 后續(xù)的等值圖, 列表,拾取查詢等,將顯示節(jié)點和單元坐標系下的結(jié)果值. 自由度解和反力為節(jié)點坐標系下的結(jié)果. 應(yīng)力,應(yīng)變等 為單元坐標系的結(jié)果. (單元坐標系的方位與單元類型及單元的 ESYS 屬性有關(guān). 例如對大多數(shù)的實體單元, 缺省值為總體直角坐標系.) PowerGraphics下不支持,后處理 結(jié)果坐標系,查看結(jié)果的另一種方法是通過路徑操作, 這一方法允許您: 在通過模型的任意一條路徑上繪圖輸出結(jié)果數(shù)據(jù) 沿某一路徑進行數(shù)學運算, 包括積分和微分 顯示一 “路徑圖” 觀察結(jié)果量沿路徑的變化情況 此方法僅對包含2-D 或3-D 實體單元或殼單元的模型有效.,后處理 C. 路徑操作,產(chǎn)生路徑圖的三個步驟: 定義一個路徑 將數(shù)據(jù)映射到路徑上 繪圖輸出數(shù)據(jù) 1. 定義一個路徑 需要以下信息: 定義路徑的點 (2 到 1000個). 您可以使用工作平面內(nèi)的節(jié)點或特定位置. 路徑的曲率由激活的坐標系(CSYS)確定. 路徑名.,后處理 .路徑操作,1. 定義一個路徑 (續(xù)) 首先激活需要的坐標系 (CSYS). General Postproc Path Operations Define Path By Nodes or On Working Plane 拾取節(jié)點或工作平面上的特定位置以形成期望的路徑,按OK 選取一個路徑名. 在許多情況下, nSets 和 nDiv 的空上最好為缺省值.,后處理 .路徑操作,2. 將數(shù)據(jù)映射到路徑上 General Postproc Path Operations Map onto Path (或 PDEF 命令) 選定需要的量, 諸如 SX. 為選定的量加入一個用于繪圖和列表的標簽. 如果需要,您可以顯示這一路徑. General Postproc Path Operations Plot Paths (或鍵入命令 /PBC,PATH,1 續(xù)之以 NPLOT 或 EPLOT命令),后處理 .路徑操作,3. 繪圖輸出數(shù)據(jù) 您既可以采用曲線圖繪出路徑上的量: PLPATH 或 General Postproc Path Operations On Graph. 或沿路徑的幾何形狀: PLPAGM 或 General Postproc Path Operations On Geometry.,后處理 .路徑操作,ANSYS 允許您定義多條路徑, 您只需為每條路徑指定一個唯一的路徑名. 一次只能有一條路徑被激活. 除繪圖和列表外, 還有許多其它的路徑功能,包括: 應(yīng)力線性化 在壓力容器工業(yè)中用于將沿某一路徑上的應(yīng)力分解為膜應(yīng)力及彎曲應(yīng)力分量. 計算功能 在斷裂力學中用于計算J-積分和應(yīng)力集中因子. 在熱分析中用于計算越過某一路徑的散失或獲得的熱量. 點積和叉積 在電磁分析的矢量操作中有廣泛應(yīng)用.,后處理 .路徑操作,有限元解是在 單個單元 的基礎(chǔ)上計算應(yīng)力, 即應(yīng)力是在每個單元上分別計算的. 然而當您在POST1中繪節(jié)點應(yīng)力等值線時, 因為應(yīng)力在節(jié)點上是平均的 ,您將看到平滑的等值線. 如果繪單元解, 您將看到 未平均的 數(shù)據(jù), 表明單元解是不連續(xù)的.,Elem 1,Elem 2,savg = 1100,s = 1200,s = 1000,savg = 1200,s = 1300,s = 1100,已平均的和未平均的應(yīng)力之間的差異暗示了網(wǎng)格劃分的 “好”或 “差”. 這是 誤差估計 的基礎(chǔ).,后處理 D. 誤差估計,ANSYS 對平均應(yīng)力和非平均應(yīng)力采用幾種不同的誤差計算方法，誤差估計只在進入后處理前PowerGraphics 被關(guān)閉的情況下進行。 (如果進入后處理后關(guān)閉 PowerGraphics則ANSYS將重新計算誤差因子。),關(guān)閉 PowerGraphics，應(yīng)力等值線圖可顯示應(yīng)力分布和最大最小值范圍，這可表明誤差的大小。 通過畫出結(jié)構(gòu)能誤差的等值線圖，可顯示誤差較大的區(qū)域 - 這些區(qū)域需要網(wǎng)格加密。 畫出所有單元的應(yīng)力偏差圖，可給出每個單元的應(yīng)力誤差值。 (平均應(yīng)力和非平均應(yīng)力不同),誤差估計,誤差估計 僅在 POST1中有效且僅適用于 : 線性靜力結(jié)構(gòu)分析和線性穩(wěn)態(tài)熱分析 實體單元 (2-D 和 3-D) 和殼單元 全圖形模式 (非 PowerGraphics) 如果這些條件不能夠滿足, ANSYS 會自動關(guān)閉 誤差估計計算. 人工激活或解除 誤差估計, 使用 ERNORM,ON/OFF 或 General Postproc Options for Outp.,后處理 .誤差估計,POST1 計算如下誤差估計 應(yīng)力分析: 能量范數(shù)形式的百分率誤差 (SEPC) 單元應(yīng)力偏差 (SDSG) 單元能量誤差 (SERR) 最大和最小應(yīng)力范圍 (SMXB, SMNB) 熱分析: 能量范數(shù)形式的百分率誤差(TEPC) 單元的熱梯度偏差 (TDSG) 單元能量誤差 (TERR),后處理 .誤差估計,能量范數(shù)的百分率誤差(SEPC) SEPC 是整個選擇單元序列上應(yīng)力 (或位移, 溫度, 或熱流) 誤差的一個粗略估計. 可用于比較相似載荷作用下相似結(jié)構(gòu)的相似模型 SEPC 是在變形圖的圖例中顯示的. 您可以使用PRERR 或采用 General Postproc List Results Percent Error進行人工列表.,后處理 .誤差估計,根據(jù)經(jīng)驗, SEPC 應(yīng)在 10% 以下. 如果比此值大, 那么: 檢查點載荷或其它的應(yīng)力奇異以及不選臨近單元. 若SPEC的值仍然較高, 繪出單元的能量誤差. 能量誤差較高的單元將需要進一步細化.,后處理 .誤差估計,單元應(yīng)力偏差 (SDSG) SDSG 是單元應(yīng)力與節(jié)點平均應(yīng)力不一致的量的一個量度. 繪SDSG等值線,您可以使用 PLESOL,SDSG 或 General Postproc Plot Results Element Solu. SDSG的值較大并不一定意味著模型有誤, 尤其該處應(yīng)力為結(jié)構(gòu)中名義應(yīng)力的一個小百分比時. 例如, 這一帶孔板模型 顯示在關(guān)心區(qū)域的應(yīng)力偏差僅為 1.5%.,關(guān)心位置的SDSG = 450 psi, 僅為名義應(yīng)力 30,000 psi 的1.5%,后處理 .誤差估計,單元能量誤差 (SERR) SERR 是與單元節(jié)點上不匹配應(yīng)力相關(guān)的能量. 它是一個基本的誤差量度,其余的誤差量可由它導出. SERR 具有能量的單位. 要繪 SERR 等值線, 執(zhí)行 PLESOL,SERR命令或采用菜單操作 General Postproc Plot Results Element Solu. 通常, 具有最高 SERR單元的網(wǎng)格需要細化. 然而, 因為應(yīng)力奇異點一般具有較高的 SERR, 切記首先不要選擇這些單元.,后處理 .誤差估計,應(yīng)力范圍 (SMXB 和 SMNB) 應(yīng)力范圍能夠幫助您確定網(wǎng)格離散化誤差在最大應(yīng)力上的潛在影響 它們在應(yīng)力云圖的圖例中以 SMXB (上限) 和 SMNB (下限) 顯示. 限度 并非 實際最大和最小應(yīng)力的估計, 但它們定義了一個 “信度帶”. 沒有其它的支持證據(jù), 您就沒有理由相信真實的最大應(yīng)力小于 SMXB.,后處理 .誤差估計,警告: 如果您沒有去掉（不選擇）靠近應(yīng)力奇異區(qū)的單元,那么應(yīng)力范圍是無意義的, 如下圖所示.,SMXB = 4,773,SMXB = 18,102,后處理 誤差估計,只要您求解多載荷步, 每一載荷步的結(jié)果將以獨立的序列存放在結(jié)果文件中 (由載荷步號識別). 載荷工況組合是兩個結(jié)果序列之間的操作, 這些序列被稱為 載荷工況. 操作發(fā)生在數(shù)據(jù)庫中的一個載荷工況和結(jié)果文件中的第二個載荷工況之間. 操作的結(jié)果 組合的工況 存放回數(shù)據(jù)庫.,后處理 E. 載荷工況組合,后處理 .載荷工況組合,典型步驟: 1. 建立載荷工況 2. 將某一 載荷工況讀入數(shù)據(jù)庫 3. 執(zhí)行期望的操作,建立載荷工況 一個載荷工況可簡單地充當一個結(jié)果系列的指示器. 它需要如下兩條信息: 唯一的 ID 號 它代表的結(jié)果序列 (載荷步和載荷子步號) 使用 LCDEF 命令或 General Postproc Load Case Create Load Case,后處理 .載荷工況組合,將某一 載荷工況讀入數(shù)據(jù)庫 (內(nèi)存) 簡單地采用載荷工況號識別結(jié)果序列 ,使用 LCASE 命令或 General Postproc Load Case Read Load Case. 或在后處理中使用一個標準的 “讀結(jié)果”選擇 (SET 命令).,后處理 .載荷工況組合,執(zhí)行期望的操作 許多有效的操作如這里的菜單所示 使用 LCOPER 命令或 General Postproc Load Case Add, Subtract, 等. 切記操作的結(jié)果存放在數(shù)據(jù)庫 (內(nèi)存)中. 組合后的載荷工況在繪圖和列表時由序號9999識別.,后處理 .載荷工況組合,有兩種有用的選項用于存儲組合的載荷工況 : 寫一個 載荷工況文件 將載荷工況添加到結(jié)果文件 寫一個 載荷工況文件 (LCWRITE 或 General Postproc Write Results) 產(chǎn)生一個與結(jié)果文件相似,但比它小得多的文件. 添加 選項 (RAPPND 或 General Postproc Load Case Write Load Case) 允許您將組合的載荷工況添加到結(jié)果文件并用一給定的載荷步號和時間值識別.,后處理 .載荷工況組合,結(jié)果查閱器是一個 專門的后處理菜單 和圖解系統(tǒng). 大模型或有許多時間步模型的快速繪圖 容易地利用菜單系統(tǒng)快速查閱結(jié)果,后處理 F.