ANSYS第5章通用与时间历程后处理技术.docx
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ANSYS第5章通用与时间历程后处理技术
ANSYS入门教程(7)-通用与时间历程后处理技术
第5章 通用与时间历程后处理技术
ANSYS有两个后处理器:
★通用后处理器POST1:
查看整个模型在各个时间点上的结果.
★ 时间历程后处理器POST26:
查看整个模型上的某一点结果随时间变化的曲线。
可在求解完后直接进入后处理,也可在重新进入ANSYS后读入文件进入后处理。
5.1 通用后处理POST1
一、 读入结果文件
重新进入ANSYS 后再进入后处理需要将模型数据(DB)和结果数据(RST)读入到当前数据库,读入结果文件及其相关命令如下表所示。
1. 指定从结果文件恢复的数据
命令:
INRES,Item1,Item2,Item3,Item4,Item5,Item6,Item7,Item8
通常该命令不必单独执行,因为缺省时为读入所有结果数据项。
但当结果文件特别大,而仅需要处理其中部分结果时,可执行该命令以减少读入数据库中的数据。
2. 指定拟读入的结果文件
命令:
FILE,Fname,Ext
Fname-目录及文件名。
缺省为当前工作目录,当前工作名。
Ext-结果文件的扩展名,对结构分析缺省为RST。
二、 结果输出控制选项
用于图形显示和列表显示,如导出结果的方式和显示比例等设置。
见下表:
1. 定义矢量和主轴的计算方法
命令:
AVPRIN,KEY,EFFNU
KEY-平均计算控制参数,其值可取:
=0(缺省):
对相关公共节点单元的节点分量取平均,然后再用平均值计算矢量和主轴。
=1:
用每个单元的公共节点分量计算矢量和主轴,然后对矢量和主轴取平均值。
EFFNU-计算VonMises等效应变(EQV)的有效泊松比,仅适用于线单元。
该命令定义导出数据结果的计算方法,当多个单元有公共节点时,其节点主应力或主应变的计算,可使用如上两种方法。
即先计算各单元在节点的应力分量平均值,然后再计算主应力及其主轴;第二种方法反之,先计算各个单元上的主应力,然后对主应力取平均值。
很显然这两种方法结果是有差别的,且主要用于主应力、主应变、矢量求和、排序和输出(PLNSOL和PRNSOL命令)等。
2. 定义结果数据平均处理
命令:
AVRES,KEY,Opt
KEY-数据平均控制参数,其值可取:
=1:
对所有公共子网格位置的结果进行平均;
=2(缺省):
除材料类型不连续的位置外,对其它所有公共子网格位置的结果进行平均;
=3:
除实常数不连续的位置外,对其它所有公共子网格位置的结果进行平均;
=4:
除上述两个不连续位置外,对其它所有公共子网格位置的结果进行平均;
Opt-平均方式选项。
如为空,则仅对外单元面的结果进行平均;
如为FULL则对内外单元面的结果数据平均。
该命令对公共区域的结果数据进行平均,仅适用于PowerGraphics模式。
该命令会影响到等值线、节点结果和子网格结果的显示,尤其是在/EFACET和/TYPE不同的设置时,但对节点自由度的结果没有影响。
3. 缩放矢量显示长度
命令:
/VSCALE,WN,VRATIO,KEY
WN-窗口编号,缺省为1。
也可取ALL。
VRATIO-对自动计算缩放因子的比率,缺省为1.0。
KEY-相对缩放控制参数。
如KEY=0则根据矢量大小采用相对长度缩放;
如KEY=1则对所有矢量使用相同的长度进行缩放。
该命令对矢量的自动显示进行缩放,如原自动计算的集中力荷载的显示长度为D,现在则为VRATIO×D;如KEY=0则根据力的大小其显示长度是不同的,而如KEY=1则不管荷载的大小是多少,其显示长度是相同的。
该命令除对PLVECT命令显示矢量长度缩放外,也可对/PBC、/PSF及/PSYMM的ESYS和NSYS参数进行缩放,即可对荷载、节点坐标符号和单元坐标符号进行缩放。
/pbc,f,,2 $/VSCALE,,2 $EPLOT 则可缩放集中力荷载的显示长度。
4. 控制壳或层壳单元数据的位置
命令:
SHELL,Loc
其中LOC为壳(层)单元应力的位置控制参数,其值可取:
=TOP(缺省):
壳(层)单元的顶面;
=MID:
壳(层)单元的中面;
=BOT:
壳(层)单元的底面。
缺省时中面应力采用底面和顶面应力的平均值,但对于单元SHELL93/181/208/209可设置KEYOPT(8)=2或SHELL63设置KEYOPT(11) =2直接从结果文件得到中面应力。
此命令不仅影响到应力,对应变等也起作用,影响到这些数据的排序、输出、路径操作等。
5. 定义数据输出格式
命令:
/FORMAT,NDIGIT,Ftype,NWIDTH,DSIGNF,LINE,CHAR
NDIGIT-数据第1栏的位数,缺省为7。
通常第1栏为节点或单元号。
Ftype,NWIDTH,DSIGNF-同/GFORMAT命令中的参数。
LINE-每页的行数,最小为11行。
缺省为/PAGE命令指定的ILINE或BLINE。
CHAR-换行前每行的字符数(因系统各异,41~240),缺省为/PAGE命令指定的ICHAR或BCHAR。
该命令用于数据表的输出控制,如/POST1中的PRNSOL、PRESOL、PRETAB、PRRSOL、PRPATH等命令。
该命令及其参数Ftype、NWIDTH和DSIGNF对/POST26中的PRVAR命令,可控制时间的输出格式。
/FORMAT,STAT可查看当前的定义状态
/FORMAT,DEFA可恢复程序的缺省设置。
/FORMAT命令仅用于列表显示的结果数据,而/GFORMAT则用于图形显示数据的格式。
6. 每页的标题输出控制
命令:
/HEADER,Header,Stitle,Idstmp,Notes,Colhed,Minmax
Header-ANSYS页标题,如系统、数据、时间、版本、版权、标题等等。
=ON:
打开(对批处理模式为缺省状态,对GUI模式无效);
=OFF:
关闭上述标题;
=空:
采用以前的设置。
Stitle-子标题的打开与关闭,其值可取ON、OFF或空。
Idstmp-荷载步信息的打开与关闭,其值可取ON、OFF或空。
Notes-数据相关的特殊信息的打开与关闭,可取ON、OFF或空。
Colhed-数据表栏头的打开与关闭,其值可取ON、OFF或空。
Minmax-最小和最大值信息或数据表后总计信息的打开与关闭,其值可取ON、OFF或空。
该命令对/POST1中的PRNSOL、PRESOL、PRETAB、PRRSOL、PRPATH有效。
如有时需要将页间的说明和栏头等信息去掉,以方便进入EXCELL软件处理,这时可用该命令,例如可用:
/HEADER,OFF,OFF,OFF,OFF,OFF达到目的。
/HEADER,STAT可查看当前状态
/HEADER,DEFA可恢复到缺省设置。
三、 图形显示结果
1. 显示结构变形图
命令:
PLDISP,KUND
其中KUND为控制参数,其值可取:
=0:
仅显示结构变形图;
=1:
重叠显示结构变形前后的形状图;
=2:
重叠显示结构变形前后的形状图,但仅显示变形前结构的边界形状。
该命令显示结构变形前后的形状,当然可选择部分结构(用单元选择)以更清楚的显示变形。
★/DSCALE设置变形的显示比例;
★/view和/ang改变试图方向。
2. 显示节点结果
命令:
PLNSOL,Item,Comp,KUND,Fact,FileID
Item-显示结果的标识符,主要标识符如表所示。
Comp-标识符组项的符号,如表所示。
KUND-同PLDISP中的参数。
Fact-对接触分析的结果数据,2D显示的缩放因子。
FileID-文件索引号(可通过非线性诊断命令NLDIAG得到)。
该命令对所选择的单元和节点,其节点结果以连续的等值线穿过单元边界。
等值线采用单元内节点结果线性插值确定,公共节点则取平均值确定。
如要显示中节点(高阶单元)的值,可执行/EFACET命令设置。
3. 显示单元结果
命令:
PLESOL,Item,Comp,KUND,Fact
Item选项与PLNSOL基本相同,但可使用SMISC、NMISC、TOPO等Item,而SMISC和NMISC的Comp可为nnn顺序号。
item 和Comp可选择的具体内容见下表:
4. 以矢量方式显示结果图
命令:
PLVECT,Item,Lab2,Lab3,LabP,Mode,Loc,Edge
Item-预定的矢量标识符或矢量的分量标识符,预定的矢量标识符主要有:
U、ROT、V、A、S、EPTO、EPEL、EPPL、EPCR、EPTH。
Lab2,Lab3-用户定义的分矢量标识符,如Item为预定标识符,必须为空。
LabP-合成矢量标识符,缺省为Item。
Mode-显示方式控制。
如为空,则采用/DEVICE中的KEY参数指定的方式;
如MODE=RAST则采用光栅模式;
如MODE=VECT则采用矢量模式显示。
Loc-显示单元场结果的矢量位置。
如Loc=ELEM(缺省)则在单元质心处显示;
如Loc=NODE则在单元节点上显示。
Edge-单元边界的显示方式。
如为空,则采用/DEGE中的KEY参数指定的方式;
如Edge=OFF则不显示单元边界;
如Edge=ON则显示单元边界。
5. 显示裂缝或压碎图
命令:
PLCRACK,LOC,NUM
LOC-裂缝显示位置控制,其值可取:
=0(缺省):
在积分点显示裂缝;
=1:
在单元质心显示裂缝(平均)。
NUM-拟显示裂缝,其值可取:
=0(缺省):
所有裂缝;
=1:
仅显示第1次开裂的裂缝;
=2:
仅显示第2次开裂的裂缝;
=3:
仅显示第3次开裂的裂缝;
该命令用于SOLID65单元混凝土的开裂和压碎显示,开裂的表示方法是在开裂平面内显示圆圈,而压碎则用一个八面体轮廓显示。
如果裂缝开裂后又闭合,则在圆内打上交叉符号。
每个积分点最多在3个平面上开裂,因此在积分点上的第1条裂缝用红色圆圈,第2条裂缝用绿色圆圈表示,第3条裂缝则用蓝色圆圈表示。
示例:
!
EX5.1 结果的显示方式
finish $/clear $/prep7
!
建模、施加荷载、施加约束等
et,1,plane82 $mp,ex,1,2.1e5 $mp,prxy,1,0.3
blc4,,,60,40 $cyl4,30,20,10 $asba,1,2
wprota,,90 $wpoff,,,-20 $asbw,all
wpoff,30 $wprota,,,90 $asbw,all $wpcsys,-1
lccat,14,15 $lccat,9,16 $lccat,2,13 $lccat,10,18 $esize,2
mshape,0,2d $mshkey,1 $amesh,all
lsel,s,loc,x,0 $lsel,a,loc,x,60 $sfl,all,pres,-100
lsel,s,loc,x,30 $dl,all,,ux $lsel,s,loc,y,20 $dl,all,,uy
allsel
!
求解并进入后处理层
finish $/solu $solve $/post1
缺省时PLDISP
/efacet,2 !
设置单元边界分段数,对曲线边界显示的更加精细
/gformat,f,15,9 !
设置图形中数字的格式为F15.9
pldisp !
带变形前的图显示变形图
plnsol,u,y,2 !
显示Y方向变形,但变形前采用边界
/gformat,f,15,2 !
设置图形中数字的格式为F15.2
plnsol,s,x !
显示X方向应力
plnsol,s,1 $plnsol,s,eqv !
显示主应力1和等效应力
/gformat,e,12,6 !
设置图形中数字的格式为E12.6
plnsol,epel,x !
显示X方向的弹性应变
!
恢复缺省格式,并显示单元的Uy,Sx,Seqv
/gformat,defa $plesol,u,y $plesol,s,x $plesol,s,eqv
plvect,u $plvect,s !
显示位移矢量和应力矢量图
plvect,s,,,,vect !
用矢量方式显示应力矢量
/vscale,,4 !
调正矢量符号(双箭头)的大小
plvect,s,,,,vect !
再次显示应力矢量
/gline,,-1 $plvect,s !
取消单元边界线,再次显示应力矢量
/dscale,,off $plnsol,s,1 !
关闭结构变形,并显示节点主应力1
/dscale,defa $/gline,1 !
恢复变形比例缺省,显示单元边界线
/device,vector,1 !
设置矢量显示模式
/clabel,,5 !
设置等高线上文字的间隔距离(5个单元显示一个)
/contour,,18,-16,,500 !
设置等高线数为18,最小和最大为-16和500
plnsol,s,x !
显示节点X方向应力
四、 列表显示结果
除图形直观地显示结果外,还可列表显示结果,以便形成文本供设计或分析使用。
列表显示结果较图形显示结果的命令要多,可以对结果数据进行简单的处理,然后列表给出。
1. 列出节点结果
命令:
PRNSOL,Item,Comp
其中Item和Comp分别为节点结果标识符和组项标识符。
该命令列出所选择节点的结果数据(可采用缺省排序方式,也可在自定义排序后)。
除非使用了RSYS命令对结果进行了转换,否则结果总是位于总体直角坐标系中。
列出的结果与AVPRIN、LAYER及SHELL等设置有关。
FORCE命令用于定义哪类节点荷载分量(如静态、阻尼、惯性或总荷载)。
PowerGraphics影响列出的结果数据,如公共节点或边界不连续可能列出不一致的结果,在列出时并不平均这些结果。
且在该模式下,列表输出模型外面的结果;如果使用了NSORT、ESORT或/ESHAPE命令,则列出与全图形模式相同的结果。
如果要列出中间节点的结果(高阶单元)则应先执行命令/EFACET,2。
2. 列出单元结果
命令:
PRESOL,Item,Comp
其中Item和Comp分别为节点结果标识符和组项标识符。
该命令列出所选择单元的结果数据(可采用缺省排序方式,也可在自定义排序后)。
除非使用了RSYS命令对结果进行了转换,否则结果总是位于总体直角坐标系中。
在PowerGraphics模式下,列表输出单元表面的结果。
3. 列出BEAM188/189单元剖面结果
命令:
PRSSOL,Item,Comp
其中Item和Comp如表所示。
该命令仅适用于BEAM188和BEAM189单元,且用户自定义截面无效。
截面的相关信息可使用SLIST命令列表显示。
以如图矩形截面为例,截面划分为多个栅格(cell)。
每个栅格边界上定义了8个点和栅格中心的一个点,称为栅点(sectionnode),其中位于栅格角上的栅点可称为角栅点。
如图中的截面数据为SECDATA,B,H,NB,NH,其中NB=NH=2(缺省),即B方向上划分NB个栅格,H方向划分NH个栅格,整个截面共NB×NH=4 个栅格;栅点数为(2×NB+1)×(2×NH+1)=25个;角栅点为(NB+1)×(NH+1)=9个。
角栅点上的结果采用PRSSOL 命令可以直接获得。
因BEAM189单元为3节点单元,故一个单元的栅点数为3倍的截面栅点数。
如上截面则有75个栅点,27个角栅点。
如果NB=NH=3则有294个栅点,48个角栅点。
一般不进行塑性分析时,建议采用缺省的栅格划分。
截面的栅格与组成栅点、栅点编号与坐标、积分点编号与坐标、截面几何特性等可采用SLIST命令和SECPLOT命令获得。
截面栅格编号和栅点编号顺序按从下到上从左到右方式;积分点则以栅格为基础,按逆时针编号。
PRSSOL命令仅输出角栅点上的结果和积分点上的结果(与KEYOPT有关)。
以BEAM189单元的应力输出为例,其输出内容按单元编排,每个单元输出3个节点(称为单元节点)截面,每个单元节点截面则给出其角栅点的应力结果,因此其列表显示的结果内容很多。
可通过ETABLE命令获得角栅点的各种结果。
(从略)
4.列出约束节点反力
命令:
PRRSOL,Lab
其中Lab为节点反力类型,对结构分析有:
力:
FX、FY、FZ;力:
F(包含FX、FY、FZ);
弯矩:
MX、MY、MZ;弯矩:
M(包含MX、MY、MZ);
双力矩:
BMOM;Lab空时:
列出前10个反力。
该命令对所选择的节点按排序的方式输出约束节点的反力。
对耦合节点则以主节点输出。
如未采用RSYS命令转换结果,则结果总是位于总体直角坐标系中。
该命令在下列情况下不能使用或无效:
约束节点施加了荷载、使用了LCOPER命令或是使用了LCASE命令。
该命令的替换命令是PRRFOR命令,但使用PRRFOR命令结合FORCE命令可对反力分类(如静态、阻尼、惯性)列出。
PRRSOL,F $PRRSOL,M !
列出支点反力和力矩
PRRSOL !
列出前10个反力
5. 列出单元节点荷载的总和
命令:
PRNLD,Lab,TOL,Item
Lab-为节点反力类型,同PRRSOL命令。
TOL-相对零的误差限,即在此范围内的荷载不列表显示,缺省为1.0E-9。
当TOL=0时则所有单元节点都列出。
Item---节点选择集。
如为空(缺省),则列出所有选择的单元节点荷载之和;
如Item=CONT则列出接触节点的单元节点荷载之和;
如Item=BOTH则列出以上两项。
该命令列出单元节点荷载和的反力,如果没有结果转换,则结果总是位于总体直角坐标系中。
该命令所列出的结果是保持“节点平衡”的反力,因此结果是约束节点则正好与PRRSOL命令所列结果相反。
单元杆端力列表(对线单元)采用"PRESOL,FORC”可列出各个单元的杆端力,并可指定荷载类型(FORCE定义)。
五、 节点特殊结果计算
节点特殊结果包括力素求和、强度因子、外表面节点结果积分等内容,其计算均基于“单元节点力”,因此要同时确定单元选择集和节点选择集。
1. 对所选择节点的节点力和力矩求和
命令:
FSUM,LAB,ITEM
LAB-求和坐标系控制参数,其值可取:
=空(缺省):
在总体直角坐标系中对所有节点力和力矩求和;
=RSYS:
在当前激活的RS
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