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ansys绘图小知识
ansys,ls学习笔记
ANSYS绘图小知识
1.绘制等值线
期刊上大都不用彩色,所以打出的云图一片模糊,无法识别,这时候可以选择出等值线图,但是等值线图也是彩色的,如何把它转成黑白的呢?
开始是抓图后用Photoshop处理,太麻烦,ansys自己行不行呢?
方法如下:
1用命令jpgprf,500,100,1将背景变为白色;
2plotctrls>deviceoption中,把vectormode改为on,画出等值线图;
3plotctrls>style>contour>contourlabeling,将keyvectormodecontourlabels设为oneveryNthele,对N输入一个数值,值越大,图中的label越少;
4plotctrls>style>colors>contourcolors,将所有的系列都改为黑色;
5如果不喜欢ansys给出的MX,MN标志,可以用plotctrls>windowcontrols>windowoptions把它们去掉,将MINM后的Mix-MinSymbols改为off就可以了。
这时候,一幅清晰的黑白等值线图就出来了。
ansys如何美化你的输出
嗯,先拿个例子,如当你listnodalsolution时,可能会生成如下的结果
NODEUX
10.0000
2-0.68950E-02
30.52000E-05
4-0.69579E-05
5-0.40977E-04
6-0.10699E-03
7-0.22181E-03
8-0.40028E-03
9-0.65161E-03
10-0.98022E-03
11-0.13885E-02
12-0.18956E-02
13-0.25216E-02
14-0.32836E-02
15-0.42876E-02
16-0.55937E-02
17-0.66142E-02
18-0.68794E-02
19-0.68956E-02
20-0.68939E-02
21-0.68943E-02
*****POST1NODALDEGREEOFFREEDOMLISTING*****
LOADSTEP=1SUBSTEP=51
TIME=0.69445E-02LOADCASE=0
THEFOLLOWINGDEGREEOFFREEDOMRESULTSAREINGLOBALCOORDINATES
NODEUX
22-0.68936E-02
23-0.68936E-02
是不是感觉21结点之后的信息很烦啊,特别在结点很多的时候,而有时又要把这些结果导入第三方软件,如origin,怎么去除这些消息呢?
输入以下这条命令再LIST试试
/page,99999,132,99999,240
嗯,感觉很不错吧.
好好查查
/page的意思吧。
另外,再告诉大家两个命令,
/header,on,on,on,on,on,on
/format,7,g,17,9,99999
我给的参数是我比较喜欢的,
可以随便调。
嗯,大家可以好好看看这几个命令,
那么ansys的输出基本上还是可以做到随心所欲的,
建议大家把这几个命令做成一个宏,然后..........
如何得到径向和周向的计算结果
在圆周对称结构中,如圆环结构承受圆周均布压力。
要得到周向及径向位移,可在后处理/POST1中,通过菜单GeneralPostproc>OptionsforOutp>Rsys>Globalcylindric或命令Rsys,1将结果坐标系转为极坐标,则X方向位移即为径向位移,Y向位移即为周向位移。
在ANSYS中使用多窗口显示
在ANSYS里如何显示多个窗口,并在各窗口中显示不同的内容?
在此,给出一个关于多窗口显示的初步的方法,作为抛砖引玉,为更进一步的探讨提供一个起点。
在ANSYS中进行多窗口显示的其主要步骤可归纳为如下四步。
1设置窗口个数和窗口位置
(1)在UtilityMenu中:
Plotctrls->MultiWindowlayout然后出现一个小窗口,内有两个操作:
a.WindowLayout-选择窗口布局。
提供了6个选项,代表不同的窗口布局方式,分别为:
Onewindow-一个窗口
Two
Two
Three<2Top/Bot>-三个窗口(2上1下)
Three
Four<2Top/2Bot>-四个窗口(2上2下)
b.DisplayuponOK/Apply?
-在OK/Apply后的显示操作。
提供了3个选项:
No-re-display-不重显示(保持屏幕显示不变)
Replot-重画(屏幕显示方式不变)
Multi-Plots-多窗口显示(根据设置进行多窗口重画)
要注意的是,在这个子菜单所设置的多窗口显示,其窗口个数和位置都是预先设置好的,且最多设置4个窗口。
实际上,在ANSYS中最多可以设置5个窗口,且窗口的位置和大小也是可变的。
例如,上述6个窗口布局中没有三个窗口(1左2右或2左1右)的情况,就可以自己进行设置。
为此,需执行如下子菜单:
(2)在UtilityMenu中:
Plotctrls->Windowcontrol然后出现一个小窗口,内有6个操作:
a.WindowLayout-选择窗口布局
b.WindowOption-窗口选项
c.ResetWindowOption-重置窗口选项
d.WindowOnorOff-打开或关闭窗口
e.CopyWindowSpecs-拷贝窗口特性
f.DeleteWindow-删除窗口
其中与多窗口显示有关的部分分别叙述如下:
A.WindowLayout-选择窗口布局,内有两个操作:
a.WindowLayout-设置不同窗口的位置、大小。
首先选择窗口号WNWIndownumber,可以是1-5;
其次对指定窗口选择显示方式Windowgeometry,有可选项:
Square-当前图形区中的最大正方形区域
Full-全屏
Tophalf-上半
Bottomhalf-下半
Lefthalf-左半
Roghthalf-右半
Topleftquarter-左上1/4
TopRightquarter-右上1/4
Bottomleftquarter-左下1/4
BottomRightquarter-右下1/4
Three<2Top/Bot>-三个窗口(2上1下)
Three
Four<2Top/2Bot>-四个窗口(2上2下)
Picked-人工点选
b.ReplotuponOK/Apply?
-在OK/Apply后的显示操作,提供了2个选项:
DonotreplotorReplot
B.WindowOnorOff
将1-5号窗口中你需要显示的窗口设置为On,不需要显示的窗口设置为Off。
C.CopyWindowSpecs-拷贝窗口特性
出现两个小窗口,上面为源窗口(copyfrom),下面为目标窗口(copyto),执行该操作后,即将源窗口的设置拷贝到目标窗口中。
D.DeleteWindow-删除窗口
被删除的窗口不能再用ON打开,需要时必须重新进行定义。
2定义模型在各窗口中的显示大小和方位
如果不进行这一步,则除1#窗口外,其他窗口中所显示的模型大小和方位是一样的。
比较正规的方法是通过UtilityMenu中Plotctrl下的Viewingsetting,WIndowoption,style,Fontcontrols等子菜单来设置。
可以对不同窗口中所显示的模型的大小、方位、实体颜色、说明文字的格式、位置、字体大小和格式等进行设置,但比较麻烦。
简单一些的做法是通过鼠标或Pan-Zoom-Rotate菜单直接在各窗口中对模型进行平移、缩放和旋转。
为此,首先在Pan-Zoom-Rotate菜单最上方的小窗口中选择要进行操作的窗口号(1-5,或all),然后利用鼠标活该菜单的功能将模型调整到需要的大小和方位,至于说明文字的位置、字体等就不另设置了。
如果你希望说明文字分别显示在各个窗口中(特别当个窗口中显示的内容不一样时),需要到:
PlotCtrls->windowcontrols->windowoptions下,将INFOdisplayoflegend设置为Multilegend。
3设置不同窗口中的显示内容
在UtilityMenu中:
Plotctrl-〉Multi-plotcontrol
然后出现一个窗口,上半部用来选择所要设置的窗口的编号WN,每次可以从1-5号窗口中任意选择一个;下半部选择该窗口的显示类型,有两个选项:
实体显示(Entityplot)和图形显示(Graphplot),然后点击ApplyorOK,则进入WN窗口的设置。
根据是实体显示(Entityplot)还是图形显示(Graphplot),可显示的内容是不同的。
如果选择实体显示(Entityplot),将会弹出另一个窗口,它分为两部分,上半部用来选择要显示哪些实体类型(keypoints,lines,areas,volumns,nodesandelements),可以任意组合选择或全不选择(显示结果时);下半部只有在你调入result之后才会出现,根据计算类型出现所有可以显示的结果组供你选择。
例如,一个静力问题,可显示的结果组有:
noelements–不显示单元(也不显示其它结果);
elements-显示单元(不显示其它结果);
deformedshape-变形形状
nodalsolution-节点解
elementsolution-单元解
elementtable-单元表
LineEleresult-线性单元结果
predefineVect-预定义矢量
UsrdefinedVect-用户定义矢量
每一组中又提供若干选项,为可以显示的具体内容,因具体内容较多,这里不再详述。
要说明的是:
对每一个窗口只能选择一个具体显示内容,然后和上面选择的实体类型一起显示。
如果选择图形显示(Graphplot),也会弹出一个窗口,内有5个选项:
MatieralPlots-绘制材料特性曲线
PathPlots-绘制路径设置
LinearizedStress-沿路径设置绘制线性化应力
ArrayColumn-绘制数组参数
FatigueStress-疲劳应力
每一组中又提供若干选项,为可以显示的具体内容,这里不再详述。
同样对每一个窗口只能选择一个具体显示内容。
关于梁、壳单元应力结果输出的说明
问题:
怎样显示梁单元径向和轴向的应力分布图(我作的梁单元结果只有变形图DOFSOLUTIN–Translation,但是没有stress等值线图,只有一种颜色)和壳单元厚度方向的应力、变形图(我们只能显示一层应力、变形,不知道是上下表层或中间层的结果)。
解答:
如果想显示梁单元的应力等值线图,请打开实际形状显示功能(PLotCtrl->Style->SizeandShape->/ESHAPE选为ON),然后即可绘制。
注意梁单元(如BEAM188,BEAM189)的应力结果是在单元坐标系中显示的,即SXX为轴向正应力,SXY,SXZ为截面剪应力,没有其他应力分量。
另外,缺省情况下,只输出SXX,如果想观察SXY,SXZ,请将BEAM188或189的KEYOPT(4)选为Includeboth(以这两个单元为例,其他单元可能不同,请看帮助文件,推荐使用BEAM188,BEAM189,这是功能最强的梁单元)。
至于壳的应力显示也类似,请打开实际形状显示功能,即可如同在实体上一样显示结果,您可以很清楚地看出不同位置、高度的应力值。
当然如果你只想画出顶部、中部或底部的应力图也可以,以shell63为例,首先需关闭powergraphics(Toolbar上点POWRGRPH,选择OFF),然后进入GeneralPostProc->Optionforoutp->SHELL中选择位置即可。
ANSYS/LSDYNATrainingManual摘记
显式与隐式方法对比:
隐式时间积分
——不考虑惯性效应([C]and[M])。
——在t+△t时计算位移和平均加速度:
{u}={F}/[K]。
——线性问题时,无条件稳定,可以用大的时间步。
——非线性问题时,通过一系列线性逼近(Newton-Raphson)来求解;要求转置非线性刚度矩阵[k];收敛时候需要小的时间步;对于高度非线性问题无法保证收敛。
显式时间积分
——用中心差法在时间t求加速度:
{a}=([F(ext)]-[F(int)])/[M]。
——速度与位移由:
{v}={v0}+{a}t,{u}={u0}+{v}t
——新的几何构型由初始构型加上{X}={X0}+{U}
——非线性问题时,块质量矩阵需要简单的转置;方程非耦合,可以直接求解;无须转置刚度矩阵,所有的非线性问题(包括接触)都包含在内力矢量中;内力计算是主要的计算部分;无效收敛检查;保存稳定状态需要小的时间步。
关于文件组织:
jobname.k——lsdyna输入流文件,包括所有的几何,载荷和材料数据
jobname.rst——后处理文件主要用于图形后处理(post1),它包含在相对少的时间步处的结果。
jobname.his——在post26中使用显示时间历程结果,它包含模型中部分与单元集合的结果数据。
时间历程ASCII文件——包含显式分析额外信息,在求解之前需要用户指定要输出的文件,它包括:
GLSTAT全局信息,MATSUM材料能量,SPCFORC节点约束反作用力,RCFORC接触面反作用力,RBDOUT刚体数据,NODOUT节点数据,ELOUT单元数据……
在显式动力分析中还可以生成下列文件:
D3PLOT——类似ansys中jobname.rst
D3THDT——时间历程文件,类似ansys中jobname.his
关于单元:
ANSYS/LSDYNA有7中单元(所有单元均为三维单元):
LINK160:
显式杆单元;BEAM161:
显式梁单元;SHELL163:
显式薄壳单元;SOLID164:
显式块单元;COMBI165:
显式弹簧与阻尼单元;MASS166:
显式结构质量;LINK167:
显式缆单元
显式单元与ansys隐式单元不同:
——每种单元可以用于几乎所有的材料模型。
在隐式分析中,不同的单元类型仅仅适用于特定的材料类型。
——每种单元类型有几种不同算法,如果隐式单元有多种算法,则具有多个单元名称。
——所有的显式动力单元具有一个线性位移函数,目前尚没有具有二次位移函数的高阶单元。
——每种显式动力单元缺省为单点积分。
——不具备额外形函数和中间节点的单元以及P单元。
——单元支持ansys/lsdyna中所有的非线性选项。
简化积分单元的使用:
一个简化积分单元是一个使用最少积分点的单元,一个简化积分块单元具有在其中心的一个积分点;一个简化壳单元在面中心具有一个积分点。
全积分块与壳单元分别具有8个和4个积分点。
——在显式动力分析中最消耗CPU的一项就是单元处理。
——由于积分点的个数与CPU时间成正比,所有的显式动力单元缺省为简化积分。
——简化积分单元有两个缺点:
出现零能模式(沙漏);应力结果的精确度与积分点直接相关。
沙漏:
一种比结构响应高的多的频率震荡的零能变形模式。
它在数学上是稳定的,但在物理上是不可能的状态。
它们通常是没有刚度,变形时候呈现锯齿形网格。
单点积分单元容易产生零能模式;它的出现会导致结果无效,应尽量避免和减小。
如果总的沙漏能大于模型内能的10%,这个分析就有可能是失败的。
避免沙漏的方法:
1,避免单点载荷,因为它容易激发沙漏。
2,用全积分单元,全积分单元不会出现沙漏,用全积分单元定义模型的一部分或全部可以减少沙漏。
3,全局调整模型体积粘性,可以通过使用EDBVIS命令来控制线性和二次系数,从而增大模型的体积粘性。
4,全局增加弹性刚度,用命令EDHGLS增加沙漏系数。
建议刚度系数不超过0.15。
5,局部增加弹性刚度。
有时只需要用EDMP,HGLS命令增加某些特定潮流或区域单元的刚度即可达到目的。
使用单元注意:
——避免使用小的单元,以免缩小时间步长。
如果要用,则同时使用质量缩放。
——减少使用三角形/四面体/棱柱单元。
——避免锐角单元与翘曲的壳单元,否则会降低计算精度。
——需要沙漏控制的地方使用全积分单元,全积分六面体单元可能产生体积锁定(由于泊松比达到0.5)和剪切锁定(例如,简支梁的弯曲)。
关于PART:
一个PART是具有相同的单元类型,实常数和材料号组合的一个单元集。
通常,Part是模型中的一个特定部分,在被赋予一个partID号后,可以用于一些命令中。
一些需要应用part的操作:
——定义和删除两个实体之间的接触(EDCGEN和EDCDELE)
——定义刚体载荷与约束(EDLOAD与EDCRB)
——读取时间历程材料数据(EDREAD)
——向模型的组元施加阻尼(EDDAMP)
使用PART步骤:
1,建立模型,直到遇到需要使用PART的命令。
2,创建PART列表(EDPART,CREATE)并列出(EDPART,LIST)。
3,使用列表中适当的PART号。
4,在以后的模型中需要使用PART的命令时,先更新(EDPART,UPDATE)和列表(EDPART,LIST)当前的PART。
5,对于所有用到PART号的命令时重复步骤4。
使用PART注意:
——如果使用EDPART,CREATE重复创建PART列表,PART列表被重复覆盖,这有可能对先前定义的一些参考PART命令产生影响(如接触等)。
——为了避免这种情况,可以使用update更新part列表。
——更新后的part不会改变part顺序,它可以将新产生的单元加到相应的part组中。
——用EDPART,UPDATE进行part更新。
关于材料模型
相对于隐式分析,ANSYS/LSDYNA提供了implicit中不具备的特性:
1,应变率相关塑性模型。
2,温度敏感塑性材料。
3,应力和应变失效准则模型。
4,空材料模型(如应用于鸟撞)。
5,状态方程模型。
概述:
——LinearElastic:
isotropic(withFluidOption),Orthotropic,Anisotropic
——NonlinearElastic:
Blatz-KoRubber,Mooney-Riviln,Viscoelastic
——Plasticity:
RateIndependent(3),RateSensitive(8)
——Foam:
Isotropic,Orthotropic
——CompositeDamage
——Concrete
——EquationofState:
Temp.&strainratedependentplasticity,Nullmaterials
——Other:
Rigidbodies,Cables,Fluid
线弹性:
——弹性(各向同性):
所有方向材料特性相同。
大多数工程金属都是各向同性的(如钢铁)。
简单由DENS,EX,NUXY定义。
——正交各向异性:
特性具有3各相互垂直的对称面。
一般用9各独立参数和DENS定义。
定义需要根据特定的坐标系来定义。
——各向异性:
材料中各个点处的特性是独立的。
需要21个独立参数和DENS定义。
非线弹性:
可以经受大的可恢复的弹性变形
——Blatz-Ko:
用于象橡胶一样的可压缩材料。
泊松比ansys自动设置为0.463,只需要DENS和GXY。
材料响应通过应变能量密度函数确定。
——MooneyRivlin:
用于定义不可压缩橡胶材料。
需要输入DENS,NUXY和Mooney-Rivlin常数C10和C01。
为了保证不可以压缩行为,NUXY的值设在0.49和0.5之间。
材料响应通过应变能量密度函数确定。
——Viscoelastic:
定义玻璃类材料。
需输入G0,G,K等参数。
塑性:
——有11中塑性模型,模型选择取决于要分析的材料和可以得到的材料参数。
要得到好的分析结果,需要使用精确的材料参数。
——塑性模型可分为3大类
——位于不同的类别内的材料模型之间区别很大,但在一个类别内的材料模型差别不大,通常只是可获得的材料参数不同。
类别1:
各向同性材料应变率无关塑性材料模型(3种)a,经典双线性随动硬化(BKIN)。
b,经典双线性各向同性硬化(BISO)。
c,弹性塑性流体动力(HYDRO)。
——这些模型都用弹性模量(EX)和切线模量(ETAN)来表示材料的应力-应变关系。
——应变率无关的模型通常用于象板金成型一类的总的成型过程相对长的计算中。
——所有3个模型可以用于大多数工程金属材料。
——BKIN与BISO模型之间的唯一区别是硬化假设,随动硬化假定二次屈服在2σy时出现,而等向硬化出现在2σmax。
它们输入参数类似:
DENS,EX,NUXY,YieldStress(σy),TangentModulus(Etan)
——HYDRO适用于经受大变形乃至失效的材料,如果没有指定有效的真实应力与应变,则认为是等向硬化,需要指定YieldStress(σy),TangentModulus(Etan)。
类别2:
各向同性应变率相关塑性模型(5种)。
a,塑性随动(plastickinematic):
带有失效应变的Cowper-Symonds模型。
b,率敏感:
带有强度和硬化系数的Cowper-SymondS模型。
c,分段线性:
带有多线性曲线和失效应变的Cowper-Symonds。
d,率相关:
用载荷曲线和失效应力定义的应变率。
e,幂法则:
用于超塑性成型的Ramburgh-Osgood模型。
——模型a-c使用Cowper-Symonds模型在应变率的基础上缩比屈服应力。
——由于弹性模量,屈服应力,切线模量和失效应力都可以作为应变的函数输入,模型2d是最普通的应变率模型。
——模型a-d可以用于一般的金属和各向同性材料塑性成型分析。
——模型e是专用于超塑性成型的特殊材料模型。
类别3:
各向异性应变率相关塑性模型(3种)。
使用材料注意:
——对于每种单元类型,未必能够使用所
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