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ANSYS经典


第 14 章

后处理

后处理

概述


Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

在通用后处理器(POST1)中, 有多种方法查看结果 ,有些方法前面已经述及 在这一章中, 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 B. 结果坐标系 C. 路径操作 D. 误差估计 E. 载荷工况组合 F. 结果查阅器 G. 报告生成器 H. 专题

January 30, 2001 Inventory #001441 14-2

后处理

A. 查询拾取


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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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... – 选择某个结果量,按 OK

PowerGraphics ON

PowerGraphics OFF

January 30, 2001 Inventory #001441 14-3

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.

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

自动生成文本 注释

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后处理

…查询拾取


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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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(子网格解)."

January 30, 2001 Inventory #001441 14-5

后处理

B. 结果坐标系


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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-6

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

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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

January 30, 2001 Inventory #001441 14-7

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."

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

– 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.) – PowerGraphics下不支持

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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

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1



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.

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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:

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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.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-10

后处理

...路径操作
1. 定义一个路径 (续) – 首先激活需要的坐标系 (CSYS).

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– 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 的空上最好为缺省 值.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-11

后处理

...路径操作
2. 将数据映射到路径上

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

– 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)

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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:

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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...

January 30, 2001 Inventory #001441 14-13

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.

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-14

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

...路径操作


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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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

January 30, 2001 Inventory #001441 14-15

后处理

D. 误差估计


Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

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异暗示 了网格划分的 "好"或 "差". 这是 误差估 计 的基础.

σavg = 1100 σ = 1000 Elem 1 σ = 1100 σ = 1200 Elem 2 σ = 1300

σavg = 1200

January 30, 2001 Inventory #001441 14-16

后处理

...误差估计
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)

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

如果这些条件不能够满足, ANSYS 会自动关闭 误差估计计算. 人工激活或解除 误差估计, 使用
– ERNORM,ON/OFF – 或 General Postproc > Options for Outp...

January 30, 2001 Inventory #001441 14-17

后处理

...误差估计
POST1 计算如下误差估计
– 应力分析: 能量范数形式的百分率误差 (SEPC) 单元应力偏差 (SDSG) 单元能量误差 (SERR) 最大和最小应力范围 (SMXB, SMNB) – 热分析: 能量范数形式的百分率误差(TEPC) 单元的热梯度偏差 (TDSG) 单元能量误差 (TERR)

Training Manual

January 30, 2001 Inventory #001441 14-18

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

...误差估计
能量范数的百分率误差(SEPC)

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

SEPC 是整个选择单元序列上应力 (或位移, 温度, 或热流) 误差的 一个粗略估计. 可用于比较相似载荷作用下相似结构的相似模型 SEPC 是在变形图的图例中显示的. 您可以使用PRERR 或采用 General Postproc > List Results > Percent Error进行人工列表.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-19

后处理

...误差估计
根据经验, SEPC 应在 10% 以 下. 如果比此值大, 那么:
SEPC = 34.5

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

– 检查点载荷或其它的应力奇异 以及不选临近单元. – 若SPEC的值仍然较高, 绘出 单元的能量误差. 能量误差较 高的单元将需要进一步细化.

SEPC = 10.2

January 30, 2001 Inventory #001441 14-20

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...误差估计
单元应力偏差 (SDSG) SDSG 是单元应力与节点平均应力不一致 的量的一个量度. 绘SDSG等值线,您可以使用 PLESOL,SDSG 或 General Postproc > Plot Results > Element Solu... SDSG的值较大并不一定意味着模型有误, 尤其该处应力为结构中名义应力的一个小 百分比时. 例如, 这一带孔板模型 显示在关心区域的 应力偏差仅为 1.5%.

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1





关心位置的SDSG = ~450 psi, 仅为名义应力 ~30,000 psi 的 ~1.5%

January 30, 2001 Inventory #001441 14-21

后处理

...误差估计
单元能量误差 (SERR)

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

SERR 是与单元节点上不匹配应力相关的能量. 它是一个基本的误 差量度,其余的误差量可由它导出. SERR 具有能量的单位. 要绘 SERR 等值线, 执行 PLESOL,SERR命令或采用菜单操作 General Postproc > Plot Results > Element Solu... 通常, 具有最高 SERR单元的网格需要细化. 然而, 因为应力奇异点 一般具有较高的 SERR, 切记首先不要选择这些单元.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-22

后处理

...误差估计
应力范围 (SMXB 和 SMNB)

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

应力范围能够帮助您确定网格离散化误差在最大应力上的潜在影响 它们在应力云图的图例中以 SMXB (上限) 和 SMNB (下限) 显示. 限度 并非 实际最大和最小应力的估计, 但它们定义了一个 "信度 带". 没有其它的支持证据, 您就没有理由相信真实的最大应力小 于 SMXB.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-23

后处理

…误差估计
范围是无意义的, 如下图所示.

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

警告: 如果您没有去掉(不选择)靠近应力奇异区的单元,那么应力

SMXB = 18,102 SMXB = 4,773

January 30, 2001 Inventory #001441 14-24

后处理

E. 载荷工况组合


Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

只要您求解多载荷步, 每一载荷步的结果将以独立的序列存放在结 果文件中 (由载荷步号识别).

载荷工况组合是两个结果序列之间的操作, 这些序列被称为 载荷工 况.
– 操作发生在数据库中的一个载荷工况和结果文件中的第二个载荷工况 之间. – 操作的结果 — 组合的工况 — 存放回数据库.

数据库中工况 (计算机内存)

结果文件中 工况

数据库中组合的工况 覆盖以前的内容

January 30, 2001 Inventory #001441 14-25

后处理

...载荷工况组合
典型步骤: 1. 建立载荷工况 2. 将某一 载荷工况读入数据库 3. 执行期望的操作

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-26

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

...载荷工况组合
建立载荷工况 一个载荷工况可简单地充当一个结果系列的指示器. 它 需要如下两条信息:
– 唯一的 ID 号 – 它代表的结果序列 (载荷步和载荷子步号)

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1



使用 LCDEF 命令或 General Postproc > Load Case > Create Load Case

January 30, 2001 Inventory #001441 14-27

后处理

...载荷工况组合
将某一 载荷工况读入数据库 (内存) 简单地采用载荷工况号识别结果序列 ,使用 LCASE 命令或 General Postproc > Load Case > Read Load Case. 或在后处理中使用一个标准的 "读结果"选择 (SET 命令).

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1



January 30, 2001 Inventory #001441 14-28

后处理

...载荷工况组合
执行期望的操作 许多有效的操作如这里的菜单所示 使用 LCOPER 命令或 General Postproc > Load Case > Add, Subtract, 等. 切记操作的结果存放在数据库 (内存)中. 组合后的载 荷工况在绘图和列表时由序号9999识别.

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-29

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

...载荷工况组合
有两种有用的选项用于存储组合的载荷工况 :
– 写一个 载荷工况文件 – 将载荷工况添加到结果文件

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1



写一个 载荷工况文件 (LCWRITE 或 General Postproc > Write Results) 产生一个与结果文件相似, 但比它小得多的文件. 添加 选项 (RAPPND 或 General Postproc > Load Case > Write Load Case) 允许您将组合的载荷工况 添加到结果文件并用一给定的载荷步号和时间值识 别.



January 30, 2001 Inventory #001441 14-30

后处理

F. 结果查阅器
结果查阅器是一个 专门的后处理 菜单 和图解系统.
– 大模型或有许多时间步模型的快 速绘图 – 容易地利用菜单系统快速查阅结 果

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-31

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

… 结果查阅器
可以采用两种方法产生 …
– 求解过程中,在写一个jobname.pgr文件前, 使用 POUTRES 命令. – Solution > Output Cntrls > PGR file…

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

按住 CTRL 键进行 多选

January 30, 2001 Inventory #001441 14-32

后处理

… 结果查阅器
– 在求解结束后写jobname.pgr 文件时使用 PGWRITE 命令. – General Postproc > Write PGR File…

Training Manual

January 30, 2001 Inventory #001441 14-33

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

… 结果查阅器
在通用后处理器中打开结果查阅器.

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-34

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

... 结果查阅器
节点/单元/矢量/迹线 结果图 单元图 结果查询

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

用 PNG文件 动画

结果列表 结果序列 位置指示

捕捉/打印 图象

January 30, 2001 Inventory #001441 14-35

后处理

... 结果查阅器
图形窗口变成 "上下文相关的".

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

上下文相关的图形窗口

在模型上单击鼠标右键

January 30, 2001 Inventory #001441 14-36

后处理

... 结果查阅器
上下文相关的图形窗口

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

在图例上单击鼠标右键

January 30, 2001 Inventory #001441 14-37

后处理

... 结果查阅器
上下文相关的图形窗口

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

在等值条上单击鼠标右键

January 30, 2001 Inventory #001441 14-38

后处理

G. 报告生成器
任何分析中的一项费时的工作 是整理模型和结果的文档. 这一 过程可通过执行ANSYS的报告 生成器部分自动化完成.. 报告生成器允许用户快速捕捉 图片, 列表, 表格, 和其它有关的 信息. 它也可以便利地生成一个 HTML 格式文件 以便同事使用 或 在网站上发布.

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-39

后处理

… 报告生成器
登陆报告生成器 将最小化图形窗口并将 背景设成白色. "捕捉工具" 将打开允许用户捕捉图形, 列表,和表格.
– Utility Menu> File> Report Generator…


Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

– ~eui,'euidl::报告::工具条::创建'

捕捉工具

January 30, 2001 Inventory #001441 14-40

后处理

… 报告生成器
捕捉工具 表格捕捉 动画捕捉
(多个 PNG 文件)

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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

图象捕捉
(单个 PNG 文件)

设置

记录文件全部捕捉!
列表捕捉

HTML 报告 汇编程序

January 30, 2001 Inventory #001441 14-41

后处理

… 报告生成器
HTML 组装器 . . . 允许快速组织ANSYS 图形, 表格, 列表的工具 . 记录文件可用作 HTML的模板.
– 利用参数置换

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生成的 HTML 文件可以与 Netscape浏览器,微软FrontPage 或其它的 HTML 编辑器一起使用完 成报告.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-42

后处理

… 报告生成器
插入 TEXT 插入任何 HTML 文件
– 可在 ANSYS之外生成

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插入图象
– 可插入一个象数码相片一样的外部 图象



插入 动态数据
– ANSYS运行过程中特定的信息,如 版本,运行时间等.



插入一个报告标题
– 包括您的姓名, 分析标题, 日期, 和 公司名称

January 30, 2001 Inventory #001441 14-43

后处理

… 报告生成器
插入利用捕捉工具捕捉到的信息 报告图象
– 等值线图, 单元图, 体图, 曲线图

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

报告表格
– 材料特性, 反力等.

报告列表
– 沿路径的应力, 约束情况等.

January 30, 2001 Inventory #001441 14-44

后处理

… 报告生成器
报告预览 删除报告的某些部分 将报告的某些部分上下移动

Training Manual

January 30, 2001 Inventory #001441 14-45

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

后处理

… 报告生成器

Training Manual

INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

动态数据

January 30, 2001 Inventory #001441 14-46

后处理

H. 练习
后处理练习

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January 30, 2001 Inventory #001441 14-47

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