ansys通用后處理

1、有限元及ANSYS,主講：曾富洪,攀枝花學院機械工程學院,zengfuhong@163.com,QQ: 45835918,通用后處理,3,結果的繪圖和列表,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果 (如：結果的照相 “snapshot”). 時間歷程后處理器 (即 “POST26”) 可觀看模型在不同時間的結果。 但此后處理器只能用于處理瞬態(tài)和/或動力分析結果。在這一課只

2、討論通用后處理器,Objective,介紹ANSYS后處理功能,結果的繪圖和列表,靜力分析結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.應力等值線圖5.網格密度檢查,Guidelines,Objective,介紹靜力分析結果后處理的五個步驟,繪變形圖,繪出結構在靜力作用下的變形結果: Main Menu: General Postprocessor > Plot Results >

3、; Deformed Shape...,,,,,命令PLDISP，KUNDKUND:未變形結構顯示選項，為0時，不顯示未變形結構，為1時，顯示未變形結構；為2時，顯示未變形輪廓；,變形動畫,以動畫方式模擬結構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:Mai

4、n Menu: General Postprocessor > List Results > Reaction Solution...,應力等值線,應力等值線方法可清晰描述一種結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”。顯示應力等值線 :Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > -Contour Plot- Nodal Solution

5、...,應力等值線,(1)連續(xù)等值線Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > -Contour Plot- Nodal Solution,命令：PLNSOL，Item,Com,KUND,Fact,FileIDItem:數(shù)據(jù)項標識Comp：數(shù)據(jù)項組件標識KUND:未變形結構顯示選項，為0時，不顯示未變形結構，為1時，顯示未變形結構；為2時，顯示未變形輪廓；Fa

6、ct：接觸有關數(shù)據(jù)項二維顯示的因子FileID：文件索引號,應力等值線,(2)不連續(xù)單元等值線圖Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > -Contour Plot- Element Solution,命令：PLESOL，Item,Com,KUND,Fact,FileIDItem:數(shù)據(jù)項標識Comp：數(shù)據(jù)項組件標識KUND:未變形結構顯示選項，為0時，不顯示

7、未變形結構，為1時，顯示未變形結構；為2時，顯示未變形輪廓；Fact：接觸有關數(shù)據(jù)項二維顯示的因子FileID：文件索引號,應力等值線,(3)繪制網格單元表數(shù)據(jù)等值線Main Menu: General Postprocessor > Element Table>Plot Elem Table或者General Postprocessor > Plot Results > -Contour Plot- El

8、em Table,命令：PLETAB，Itlab,AvglabItlab:數(shù)據(jù)項標識Avglab：平均操作，默認為NOAV，不進行平均，可以選為AVG平均單元數(shù)據(jù)結果。,注意：使用前要創(chuàng)建網格單元表GUI：Main Menu: General Postprocessor > Element Table>Difine Table命令：ETABLE，Lab，Item，CompLab：用戶自定義的表格識別標簽，如果為ST

9、AT，則顯示保存的表格，如果為ERAS則刪除整個表格Item：數(shù)據(jù)項標簽Comp：數(shù)據(jù)項組成項目,應力等值線,(4)梯度線方式繪制一維單元數(shù)據(jù)Main Menu: General Postprocessor > Plot Result>Contour Plot >Line Elem Res,命令：PLLS，LabI,LabJ,Fact,KUNDLabI:節(jié)點I數(shù)據(jù)標簽LabJ：節(jié)點J數(shù)據(jù)標簽Fact：接觸有

10、關數(shù)據(jù)項二維顯示的因子KUND:未變形結構顯示選項，為0時，不顯示未變形結構，為1時，顯示未變形結構；為2時，顯示未變形輪廓；,注意：使用前同樣要創(chuàng)建單元表GUI：Main Menu: General Postprocessor > Element Table>Difine Table命令：ETABLE，Lab，Item，CompLab：用戶自定義的表格識別標簽，如果為STAT，則顯示保存的表格，如果為ERAS則刪除

11、整個表格Item：數(shù)據(jù)項標簽Comp：數(shù)據(jù)項組成項目,應力等值線動畫,結果動畫 :Utility Menu: PlotCtrls > Animate > Deformed Results,向量圖,向量圖使用箭頭顯示模型中某個向量的大小和方向GUI：Main Menu: General Postprocessor > Plot Result>Vector Plot >Predefine或者Utilit

12、y Menu: > Plot>Results>Vector Plot >,命令：PLVECT，Item,Lab2,Lab3,LabP,Mode,Loc,Edge,KUNDItem:支持向量圖的數(shù)據(jù)標項Lab2，Lab3：用戶自定義的向量j，k組件LabP：合成向量顯示標識Mode：向量或點陣模式；可選RAST和VECT,分別代表點陣和向量模型Loc：向量放置位置，可選ELEM，放置在網格中心（默認），或

13、選Node，放置在網格單元節(jié)點上。Edge：邊界輪廓顯示開關，OFF，不顯示；ON，顯示KUND:未變形結構顯示選項，為0時，不顯示未變形結構，為1時，顯示未變形結構；為2時，顯示未變形輪廓；,關于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

14、、areas、 volumes 等）。,PowerGraphics 打開 (缺省),PowerGraphics 關閉,,由于網格密度影響分析結果的精度，因此有必要驗證網格的精度是否足夠。有三種方法進行網格精度檢查：　 1.觀察（ Visual inspection ）2.誤差估計3.將網格加密一倍，重新求解并比較兩者結果。注意: 有些情況下這種做法不適用。,檢查網格精度,畫出非平均（ unaveraged ）應力等值線，例如

15、，畫出單元應力而不是節(jié)點應力。顯示每個單元的應力尋找單元應力變化大的區(qū)域，這些區(qū)域應進行網格加密。（在MeshTool中對網格加密非常方便， MeshTool 在前面的內容中已介紹。）,Averaged stress contours,Unaveraged stress contours,觀察,應力平均,FEA的計算結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結果 (UX、UY、TEMP等) 是初始量。 它們只是在

16、每個節(jié)點計算出來的初始值。其它量，如應力應變，是由DOF 結果通過單元計算導出而得到的。因此，在給定節(jié)點處，可能存在不同的應力值。這是由以與此節(jié)點相連的不同單元計算而產生的。“節(jié)點結果”（nodal solution）畫出 的是在節(jié)點處導出量的平均值，而 “單元結果”（ 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果不同。,19,應力平均,在彈性模量不同的材料

17、交界處，應力分量會不連續(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，畫出平均應力圖，但有時要畫出：,非平均單元應力顯示不連續(xù)的應力,平均的節(jié)點應力顯示連續(xù)的應力,20,應力平均,在不同厚度的殼單元的交界處，大多數(shù)應力會不連續(xù) 。(PowerGraphics 自動考慮到這一點并對此界面不進行平均處理。),非平均單元應力顯示不連續(xù)的應力,平均的節(jié)點應力顯示掩蓋了應力的不連續(xù)性,應力平均,在

18、殼單元構成的尖角或連接處，某些應力分量不連續(xù)。,非平均單元應力顯示不連續(xù)的應力,平均的節(jié)點應力顯示掩蓋了應力的不連續(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— 還要為您介紹結果轉換,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:結果查閱器報告生成器內容包括:A.拾取查詢 E. 載荷工況組合B. 結果坐標系 F. 結果

19、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”任意拾取位置的應力,位移或其它的結果量.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

20、...選擇某個結果量,按 OK,PowerGraphics OFF,PowerGraphicsON,,,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,后處理…查詢拾取,演示:從rib.db 的多載荷步求解的

21、最后子步繼續(xù)繪制第1載荷步的 SEQV查詢 幾個點上SEQV的“Nodal Solu(節(jié)點解)”, 包括最大值和最小值 (必要時切換至全圖.)切換至 PowerGraphics 并查詢 “Subgrid Solu(子網格解).”,您在POST1 中查詢的所有與方向相關的量,如應力分量,位移分量和反力分量, 都將表示在 結果坐標系 (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

22、的結果轉換到總體坐標系, 包括 “旋轉” 節(jié)點的結果.但有很多情況 — 諸如壓力容器和球形結構— 您需要檢查柱坐標系,球坐標系或其它局部坐標系下的結果.,后處理B. 結果坐標系,將結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果值.,后處理…結果坐標系,RSYS,SOLU設置結

23、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果值.自由度解和反力為節(jié)點坐標系下的結果.應力,應變等 為單元坐標系的結果. (單元坐標系的方位與單元類型及單元的 ESYS 屬性有關. 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…結果坐標系,查看結果的另一種方法是通過路徑操作, 這一方法允許您:

24、在通過模型的任意一條路徑上繪圖輸出結果數(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的節(jié)點或特定位置.路徑的曲率由激活的

25、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

26、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,PA

27、TH,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

28、,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:應力線性化 — 在壓力容器工業(yè)中用于將沿某一路徑上的應力分解為膜應力及彎曲應力分量.計算功能 — 在斷裂力學中用于計算J-積分和應力集中因子. 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用.,,后處理...路徑操作,后處理

29、...路徑操作,演示:繼續(xù) rib 的后處理…繪節(jié)點, 若需要然后切換到 CSYS,1用節(jié)點定義一條路徑將SX或 SEQV 或其它數(shù)據(jù)映射到路徑上繪路徑自身在數(shù)據(jù)圖和幾何形狀上繪路徑量在模型的其它地方定義第二條路徑, 顯示怎樣分別激活兩者之一,有限元解是在 單個單元 的基礎上計算應力, 即應力是在每個單元上分別計算的.然而當您在POST1中繪節(jié)點應力等值線時, 因為應力在節(jié)點上是平均的 ,您將看到平滑的等值線.如果繪

30、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力之間的差異暗示了網格劃分的 “好”或 “差”. 這是 誤差估計 的基礎.,后處理D. 誤差估計,ANSYS 對平均應力和非平均應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Pow

31、erGraphics 被關閉的情況下進行。 (如果進入后處理后關閉 PowerGraphics則ANSYS將重新計算誤差因子。),關閉 PowerGraphics，應力等值線圖可顯示應力分布和最大最小值范圍，這可表明誤差的大小。通過畫出結構能誤差的等值線圖，可顯示誤差較大的區(qū)域 -- 這些區(qū)域需要網格加密。畫出所有單元的應力偏差圖，可給出每個單元的應力誤差值。 (平均應力和非平均應力不同),誤差估計,誤差估計 僅在 POST1中

32、有效且僅適用于 :線性靜力結構分析和線性穩(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力分析:能量范數(shù)形

33、式的百分率誤差 (SEPC)單元應力偏差 (SDSG)單元能量誤差 (SERR)最大和最小應力范圍 (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構的相似模型SEPC

34、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)經驗, SEPC 應在 10% 以下. 如果比此值大, 那么:檢查點載荷或其它的應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.,,,SEPC = 34.5,S

35、EPC = 10.2,后處理...誤差估計,單元應力偏差 (SDSG)SDSG 是單元應力與節(jié)點平均應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...von mises stressSDSG的值較大并不一定意味著模型有誤, 尤其該處應力為結構中名義應力的一個小百分比時.例如, 這一帶孔

36、板模型 顯示在關心區(qū)域的應力偏差僅為 1.5%.,關心位置的SDSG = ~450 psi, 僅為名義應力 ~30,000 psi 的~1.5%,,后處理...誤差估計,psi是壓力單位，定義為英鎊/平方英寸，145psi=1MPa,單元能量誤差 (SERR)SERR 是與單元節(jié)點上不匹配應力相關的能量. 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,

37、SERR命令或采用菜單操作 General Postproc > Plot Results > Element Solu...通常, 具有最高 SERR單元的網格需要細化. 然而, 因為應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,應力范圍 (SMXB 和 SMNB)應力范圍能夠幫助您確定網格離散化誤差在最大應力上的潛在影響它們在應力云圖的圖例中以 SMXB (上限) 和

38、SMNB (下限) 顯示.限度 并非 實際最大和最小應力的估計, 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）靠近應力奇異區(qū)的單元,那么應力范圍是無意義的, 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, 每一載荷步的結果將以獨立的序列存放在結果文件中

39、 (由載荷步號識別).載荷工況組合是兩個結果序列之間的操作, 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果文件中的第二個載荷工況之間.操作的結果 — 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果系列的指示器. 它需要如下兩條信息:

40、唯一的 ID 號它代表的結果序列 (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 (內存)簡單地采用載荷工況號識別結果序列 ,使用 LCASE 命令或 General Postproc > Load Case > Read Load Case.或在后處理

41、中使用一個標準的 “讀結果”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.切記操作的結果存放在數(shù)據(jù)庫 (內存)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 :

42、寫一個 載荷工況文件將載荷工況添加到結果文件寫一個 載荷工況文件 (LCWRITE 或 General Postproc > Write Results) 產生一個與結果文件相似,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果文件并用一給定的載荷步號和時間值識別.,,,后處理.

43、..載荷工況組合,結果查閱器是一個 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)快速查閱結果,后處理 F. 結果查閱器,可以采用兩種方法產生 …求解過程中,在寫一個jobname.pgr文件前,使用 POUTRES 命令.Solution >Load Step Opts> Output Cntrls > PGR file…,后處理 … 結果查閱器,在求解結束后寫job

44、name.pgr 文件時使用 PGWRITE 命令.General Postproc > Write PGR File…,后處理 … 結果查閱器,在通用后處理器中打開結果查閱器.,后處理 … 結果查閱器,General Postproc > Result Viewer(通過file菜單，調出前面PGR File),單元圖,節(jié)點/單元/矢量/跡線 結果圖,結果查詢,用 PNG文件 動畫,結果列表,捕捉/打印 圖象,

45、結果序列位置指示,,,,,,,,后處理 ... 結果查閱器,圖形窗口變成 “上下文相關的”.,后處理 ... 結果查閱器,上下文相關的圖形窗口,,在圖例上單擊鼠標右鍵,上下文相關的圖形窗口,后處理 ... 結果查閱器,上下文相關的圖形窗口,,在等值條上單擊鼠標右鍵,后處理 ... 結果查閱器,任何分析中的一項費時的工作是整理模型和結果的文檔. 這一過程可通過執(zhí)行ANSYS的報告生成器部分自動化完成..報告生成器允許用戶快速

46、捕捉圖片, 列表, 表格, 和其它有關的信息.它也可以便利地生成一個 HTML 格式文件 以便同事使用或 在網站上發(fā)布.,后處理 G. 報告生成器,登陸報告生成器 將最小化圖形窗口并將背景設成白色. “捕捉工具” 將打開允許用戶捕捉圖形, 列表,和表格.Utility Menu> File> Report Generator…或~eui,’euidl::報告::工具條::創(chuàng)建’,,,捕捉工具,后處理 … 報告

47、生成器,圖象捕捉(單個 PNG 文件),動畫捕捉(多個 PNG 文件),表格捕捉,設置,HTML 報告 匯編程序,列表捕捉,,,,,,,記錄文件全部捕捉!,捕捉工具,后處理 … 報告生成器,HTML 組裝器 . . .允許快速組織ANSYS 圖形, 表格, 列表的工具 .記錄文件可用作 HTML的模板.利用參數(shù)置換生成的 HTML 文件可以與Netscape瀏覽器，微軟FrontPage或其它的 HTML 編輯器一起使用

48、完成報告.,后處理 … 報告生成器,插入 TEXT插入任何 HTML 文件可在 ANSYS之外生成插入圖象 可插入一個象數(shù)碼相片一樣的外部圖象插入 動態(tài)數(shù)據(jù) ANSYS運行過程中特定的信息,如版本,運行時間等.插入一個報告標題包括您的姓名, 分析標題, 日期, 和公司名稱,,后處理 … 報告生成器,插入利用捕捉工具捕捉到的信息報告圖象等值線圖, 單元圖, 體圖, 曲線圖報告表格材料特性, 反力等. 報告列表