ANSYSWorkbench-Mechanical-結(jié)果后處理課件

1、第八章結(jié)果后處理第八章結(jié)果后處理概述在本章里，將介紹后處理部分的內(nèi)容：查看結(jié)果區(qū)域結(jié)果顯示輸出結(jié)果坐標(biāo)系和指定方向的結(jié)果分量組合求解應(yīng)力奇異性誤差評(píng)估收斂性本章本節(jié)描述的應(yīng)用都能在所有ANSYS版本中使用，除了注明不可以使用的版本。概述在本章里，將介紹后處理部分的內(nèi)容：A. 查看結(jié)果當(dāng)選擇了一個(gè)結(jié)果項(xiàng)后， 上下文工具欄顯示了查看結(jié)果的方式：另外，Timeline也有一個(gè)動(dòng)畫(huà)工具欄，它允許用戶設(shè)置動(dòng)畫(huà)控制矢量顯示控制最大/最小顯示比例顯示方法云圖設(shè)置綱要顯示Probe播放暫停分布圖標(biāo)幀速率控制輸出A. 查看結(jié)果當(dāng)選擇了一個(gè)結(jié)果項(xiàng)后， 上下文工具欄顯示了查看 位移比例對(duì)于結(jié)構(gòu)分析 （靜態(tài)、模態(tài)、屈

2、曲分析），可以改變變形形狀：默認(rèn)的是一個(gè)標(biāo)量（multiplies）乘上實(shí)際的位移。用戶可以改為真實(shí)比例或顯示未變形的模型圖真實(shí)比例自動(dòng)選擇的位移比例 位移比例對(duì)于結(jié)構(gòu)分析 （靜態(tài)、模態(tài)、屈曲分析），可以改變?cè)趫D形區(qū)的圖例上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，可以調(diào)整圖例控制。然后 圖例控制值編輯輸出、輸入或保存圖例設(shè)置水平或垂直放置圖例顯示日期和時(shí)間在圖例中顯示最大最小圖標(biāo)選擇對(duì)數(shù)比例切換到科學(xué)計(jì)數(shù)法有效數(shù)字位數(shù)增加或減少等高線帶在圖形區(qū)的圖例上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，可以調(diào)整圖例控制。圖例控制值編 圖例控制點(diǎn)擊并拖放等高線分配器（或鍵盤(pán)輸入一個(gè)值）來(lái)指定等高線范圍。也可以使用非均勻分布的等高線。利用圖例邊界可以更清楚地顯

3、示出等高線圖的結(jié)果分布。 沒(méi)有改變最大最小值 圖例控制點(diǎn)擊并拖放等高線分配器（或鍵盤(pán)輸入一個(gè)值）來(lái)指定 圖例控制Independent Bands（獨(dú)立帶） 使用中性色來(lái)代表高于或低于指定圖例限制的模型區(qū)域。圖例等高線范圍 圖例控制Independent Bands（獨(dú)立帶） 使 顯示方式Geometry按鈕控制著等高線顯示方式。有四種可選選擇：“Exterior” （外觀圖）是默認(rèn)的顯示選項(xiàng)，而且是最常用的?！癐soSurfaces”（等值面）對(duì)現(xiàn)實(shí)具有相同值的區(qū)域很有用?！癈apped IsoSurfaces” （上限等值面）將刪除模型中高于（或低于）一個(gè)指定值的區(qū)域?！癝lice Pla

4、nes”（切面） 讓用戶可以從視覺(jué)上穿過(guò)模型。同樣可以使用 capped slice plane（上限切面） 如左圖所示。Slice PlanesIsoSurfacesExteriorCapped IsoSurfaces 顯示方式Geometry按鈕控制著等高線顯示方式。有四種 顯示方式Capped IsoSurfaces 通過(guò)獨(dú)立菜單控制操作允許進(jìn)行 isosurface, top 或bottom capped 繪圖圖例中做記號(hào)的區(qū)域表示該區(qū)域不被顯示分界值通過(guò)調(diào)整滑塊或者直接輸入數(shù)值來(lái)控制頂部封頂?shù)戎得娴撞糠忭數(shù)戎得?顯示方式Capped IsoSurfaces 通過(guò)獨(dú)立菜 等高線設(shè)置Co

5、ntours按鈕控制著模型上的等高線顯示形式Solid Fill（實(shí)芯填充）Contour Bands（等高線帶）Smooth Contours（平滑等高線）Isolines（等值線） 等高線設(shè)置Contours按鈕控制著模型上的等高線顯示形 綱要顯示Edges按鈕允許顯示未變形前的幾何或單元No WireFrame（無(wú)線框）Show Undefined WireFrame（顯示未變形的線框）Show Undeformed Model（顯示未變形的模型）Show Elements（顯示單元） 綱要顯示Edges按鈕允許顯示未變形前的幾何或單元No 截?cái)嗝嬖谇?、后處理器中都可以添加和編輯截?cái)嗝妗?/p>

6、選擇Draw Section Plane ，然后用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊并拖放該圖標(biāo)，就可以獲得一個(gè)截?cái)嗝妗Ｔ诩?xì)節(jié)窗口中，可以通過(guò)復(fù)選框開(kāi)啟或關(guān)閉截?cái)嗝?。使用刪除圖標(biāo)刪除截?cái)嗝?。通過(guò)選中需要的截?cái)嗝婷Q(chēng)后，再使用圖形窗口中操縱器來(lái)編輯截?cái)嗝?。通過(guò)拖動(dòng)操縱起來(lái)移動(dòng)一個(gè)切面點(diǎn)擊操縱器的一邊，進(jìn)行上限等高線查看Sliced view 前處理器中的幾何模型Sliced view 結(jié)果后處理中的模型截?cái)嗝嬖谇?、后處理器中都可以添加和編輯截?cái)嗝妗Ｍㄟ^(guò)拖動(dòng)操縱起Probe 工具Probe 工具允許指定特定位置的結(jié)果并使其參數(shù)化。Probe 工具可限定于幾何模型，局部坐標(biāo)系或使用遠(yuǎn)程點(diǎn)來(lái)指定。結(jié)果的方向可以以整體或局部

7、坐標(biāo)系指定。Probe 工具Probe 工具允許指定特定位置的結(jié)果并使其. . . Probe 工具Probe 工具示例：如圖定義局部坐標(biāo)系Probe 設(shè)置在局部坐標(biāo)系上指定所有應(yīng)力結(jié)果局部坐標(biāo)系Probe 位置. . . Probe 工具Probe 工具示例：局部坐標(biāo)系圖形和表格把多分析步（靜態(tài)或瞬態(tài)）的結(jié)果數(shù)據(jù)聯(lián)合成圖形或表格的形式：選擇New Chart and Table圖標(biāo)在 details of Multiple Selection中選中需要的結(jié)果。按住CTRL鍵選擇多個(gè)結(jié)果在 details of Multiple Selection中選擇需要顯示的項(xiàng)目。圖形和表格把多分析步（靜

8、態(tài)或瞬態(tài)）的結(jié)果數(shù)據(jù)聯(lián)合成圖形或表格動(dòng)畫(huà)控制Animation工具可以播放、暫停和停止動(dòng)畫(huà)顯示提示：通過(guò)圖形屏幕底部的Timeline得到動(dòng)畫(huà)注意：在播放過(guò)程中可以使用暫停功能開(kāi)始/暫停/停止當(dāng)結(jié)果設(shè)置為動(dòng)畫(huà)顯示求解點(diǎn)時(shí)，可以進(jìn)行分布式動(dòng)畫(huà)插值結(jié)果。輸出影音文件控制分辨率和速度動(dòng)畫(huà)控制Animation工具可以播放、暫停和停止動(dòng)畫(huà)顯示注 AlertAlert（報(bào)警器）是一種簡(jiǎn)單的檢查方式，查看是否有一個(gè)標(biāo)量結(jié)果值滿足標(biāo)準(zhǔn)：Alerts 可以在等高線結(jié)果(contour results )（除了矢量結(jié)果）， 接觸結(jié)果（Contact Tool results）和形狀搜索上使用（Shape Fin

9、der） 。選中特定的結(jié)果項(xiàng)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇插入Alert（報(bào)警器）。在細(xì)節(jié)窗口中，指定標(biāo)準(zhǔn)值。在大綱樹(shù)下，一個(gè)綠色對(duì)號(hào)表示符合標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)紅色驚嘆號(hào)表示不符合標(biāo)準(zhǔn)。 AlertAlert（報(bào)警器）是一種簡(jiǎn)單的檢查方式，查看 矢量圖矢量圖包含了任意結(jié)果的大小和方向，如撓度，主應(yīng)力和主應(yīng)變，以及熱通量。通過(guò)矢量圖形圖標(biāo)激活適量大小的矢量。一旦矢量可見(jiàn)，可以通過(guò)矢量顯示控制改變它們的外觀。（見(jiàn)下一頁(yè)的示例）比例矢量等長(zhǎng)度矢量矢量長(zhǎng)度控制網(wǎng)格對(duì)齊單元對(duì)齊線形式實(shí)體形式矢量密度控制 矢量圖矢量圖包含了任意結(jié)果的大小和方向，如撓度，主應(yīng)力和 矢量圖示例實(shí)體形式，等長(zhǎng)度比例長(zhǎng)度實(shí)體形式，網(wǎng)格對(duì)齊等長(zhǎng)度 矢

10、量圖示例實(shí)體形式，等長(zhǎng)度比例長(zhǎng)度實(shí)體形式，網(wǎng)格對(duì)齊等長(zhǎng) 多視窗多個(gè)視窗能夠同時(shí)顯示各種圖片（模型或后處理結(jié)果） 。有利于對(duì)比多個(gè)結(jié)果，如不同環(huán)境得到的結(jié)果或多個(gè)模態(tài)形狀 多視窗多個(gè)視窗能夠同時(shí)顯示各種圖片（模型或后處理結(jié)果） B. 指定結(jié)果在后處理中，顯示限定結(jié)果很有用：指定自動(dòng)縮放選定區(qū)域結(jié)果的圖例。指定等高線結(jié)果：先選中幾何模型，然后指定感興趣的結(jié)果。沒(méi)有選中的幾何模型將顯示成半透明的。B. 指定結(jié)果在后處理中，顯示限定結(jié)果很有用： 指定面或部件上的結(jié)果指定面或部件上的結(jié)果示例：指定單個(gè)部件上的結(jié)果所選面上的應(yīng)力結(jié)果單個(gè)部件上的主應(yīng)力矢量 指定面或部件上的結(jié)果指定面或部件上的結(jié)果示例：指定

11、單個(gè)部 指定邊和點(diǎn)上的結(jié)果可以指定單個(gè)邊（或點(diǎn)）上的結(jié)果：為指定結(jié)果選擇一條獨(dú)立邊.將顯示出映射到邊上的結(jié)果路徑圖。對(duì)一個(gè)圖形使用Worksheet查看，只顯示路徑圖。 指定邊和點(diǎn)上的結(jié)果可以指定單個(gè)邊（或點(diǎn)）上的結(jié)果：. . . 指定一條路徑上的結(jié)果結(jié)果可以映射到按以下方式定義的路徑上：一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)（或多個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)）存在的幾何模型（邊或點(diǎn)）存在的點(diǎn). . . 指定一條路徑上的結(jié)果結(jié)果可以映射到按以下方式定義. . . 指定一條路徑上的結(jié)果使用結(jié)構(gòu)幾何建立路徑。通過(guò)坐標(biāo)系，模型邊或存在的點(diǎn)定義路徑。示例：. . . 指定一條路徑上的結(jié)果使用結(jié)構(gòu)幾何建立路徑。. . . 指定一條路徑上的結(jié)果可以

12、以圖形形式顯示路徑結(jié)果。X軸可以代表路徑位置（S）或時(shí)間（瞬態(tài)分析）。. . . 指定一條路徑上的結(jié)果可以以圖形形式顯示路徑結(jié)果。. . . 線性應(yīng)力一個(gè)線性應(yīng)力計(jì)算可以使用路徑顯示特點(diǎn)來(lái)顯示（通常使用各種結(jié)構(gòu)代碼如ASME表示）. . . 線性應(yīng)力一個(gè)線性應(yīng)力計(jì)算可以使用路徑顯示特點(diǎn)來(lái)顯C. 輸出結(jié)果輸出 Worksheet （工作表）標(biāo)簽信息：選擇需要的選項(xiàng)并點(diǎn)擊Worksheet標(biāo)簽用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊相同選項(xiàng)，并選擇 “Export”輸出等高線結(jié)果：用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊感興趣的結(jié)果項(xiàng)并選擇 “Export”.模擬中的表格數(shù)據(jù)可以輸出到電子表格中：選擇要輸出的模塊點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Copy cell，

13、復(fù)制模塊中的所有數(shù)據(jù)粘貼到電子表格中輸出Worksheet輸出結(jié)果輸出表格C. 輸出結(jié)果輸出 Worksheet （工作表）標(biāo)簽信息： 輸出結(jié)果為了在結(jié)果輸出中包含節(jié)點(diǎn)的位置和矢量方向，需要把Include Node Location選項(xiàng)改為Yes ，通過(guò) “Tools menu Options Simulation: Export”實(shí)現(xiàn)。 輸出結(jié)果為了在結(jié)果輸出中包含節(jié)點(diǎn)的位置和矢量方向，需要把D. 坐標(biāo)系統(tǒng)指定分量的結(jié)果可以映射到局部坐標(biāo)系下：從細(xì)節(jié)窗口中的下拉菜單中選自定義好的坐標(biāo)系指定方向的變形、正應(yīng)力（應(yīng)變）、切應(yīng)力（應(yīng)變）和指定方向的熱通量可以使用坐標(biāo)系統(tǒng)。D. 坐標(biāo)系統(tǒng)指定分量的

14、結(jié)果可以映射到局部坐標(biāo)系下： 坐標(biāo)系統(tǒng)對(duì)于下圖所示模型，在局部柱坐標(biāo)系中的顯示結(jié)果，同時(shí)把應(yīng)力結(jié)果轉(zhuǎn)換到了該系統(tǒng)下。在整體坐標(biāo)系下Y方向上的應(yīng)力在局部柱坐標(biāo)系下Y方向上的應(yīng)力 坐標(biāo)系統(tǒng)對(duì)于下圖所示模型，在局部柱坐標(biāo)系中的顯示結(jié)果，同E. 組合求解在project schematic中，復(fù)制Model后面的分析模塊（Setup， Solution或 Result） ，允許創(chuàng)建組合求解來(lái)快速評(píng)價(jià)組合結(jié)果。組合求解只是用于線性靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析 。不同環(huán)境下的約束也應(yīng)該是一樣的（只有加載可以改變）。ANSYS Professional 或更高版本。E. 組合求解在project schematic中，復(fù)制

15、M. . .組合求解選中Model的同時(shí)，可以在主菜單下選擇一個(gè)Solution Combination （組合求解） 在新出現(xiàn)的分支中可以指定和搜索組合結(jié)果。選中 Solution Combination 時(shí)， worksheet查看允許組合多個(gè)環(huán)境。提示：在組合中可以包含一個(gè)乘子（見(jiàn)下面）。Solution Combination = Coeff 1 * Environment 1 + Coef 2 * Environment 2 + . . . . .組合求解選中Model的同時(shí)，可以在主菜單下選擇一 組合求解在這里的簡(jiǎn)單示例中，2個(gè)環(huán)境包含著等大反向的載荷。組合的結(jié)果肯定就是0。組合

16、組合求解在這里的簡(jiǎn)單示例中，2個(gè)環(huán)境包含著等大反向的載荷F. 應(yīng)力奇異性在大多數(shù)有限元分析中，采用加密網(wǎng)格劃分的目的是為了獲得更加精確的數(shù)值結(jié)果。直接求解得到的值（自由度），如位移和溫度，通常都容易收斂。當(dāng)網(wǎng)格加密時(shí)，派生值，如應(yīng)力、應(yīng)變和熱通量也應(yīng)該是收斂的，但不如自由度那樣容易。有些時(shí)候，當(dāng)網(wǎng)格加密了，這些派生值仍然不收斂，甚至可能出現(xiàn)偏離。這些情況，有時(shí)是應(yīng)力奇異性導(dǎo)致的結(jié)果。 As Area ZeroF. 應(yīng)力奇異性在大多數(shù)有限元分析中，采用加密網(wǎng)格劃分的目的 應(yīng)力奇異性在線性結(jié)構(gòu)分析中，下面幾種情況可能導(dǎo)致人為高應(yīng)力：在上面情況中，在認(rèn)為高應(yīng)力區(qū)域加密網(wǎng)格，仍將保持應(yīng)力的提高。 理想

17、化的幾何點(diǎn)約束點(diǎn)載荷 應(yīng)力奇異性在線性結(jié)構(gòu)分析中，下面幾種情況可能導(dǎo)致人為高應(yīng) 應(yīng)力奇異性補(bǔ)救措施：如果奇異性沒(méi)有出現(xiàn)在感興趣的區(qū)域，通常就可以指定感興趣區(qū)域的結(jié)果。如果奇異性出現(xiàn)在感興趣的區(qū)域，可以通過(guò)下面幾種方法獲得更精確的應(yīng)力結(jié)果：帶有倒角或其它細(xì)節(jié)處理的幾何模型，它不會(huì)導(dǎo)致幾何不連續(xù)。把力或約束施加在面域上而不是加在點(diǎn)上。點(diǎn)加載分布加載示例 應(yīng)力奇異性補(bǔ)救措施：點(diǎn)加載分布加載示例G. 誤差評(píng)估可以插入一個(gè)基于應(yīng)力（結(jié)構(gòu)分析）或熱通量（熱分析）的誤差結(jié)果，幫助確定高誤差的區(qū)域（見(jiàn)下一頁(yè)的示例）。這些區(qū)域顯示，模型通過(guò)在該區(qū)域進(jìn)行更加密的網(wǎng)格劃分，可以獲得更加精確的結(jié)果。如果采用了收斂控制

18、，高誤差區(qū)域也顯示了什么地方需要進(jìn)行加密控制。G. 誤差評(píng)估可以插入一個(gè)基于應(yīng)力（結(jié)構(gòu)分析）或熱通量（熱分誤差圖顯示了具有高能量單元的區(qū)域，在這些地方加密網(wǎng)格可以提高結(jié)果的質(zhì)量。在薄板示例中，初始求解得到高能量區(qū)域出現(xiàn)在2個(gè)空洞之間。加密網(wǎng)格（底部的圖）顯示了局部誤差的降低 。請(qǐng)注意，誤差是一個(gè)相對(duì)方法，即單元之間的比較。能量的實(shí)際值一般不重要。. . .誤差評(píng)估誤差圖顯示了具有高能量單元的區(qū)域，在這些地方加密網(wǎng)格可以提高H. 收斂性因?yàn)榫W(wǎng)格加密了，顯然數(shù)值模型變得更精確。然而，存在于細(xì)密網(wǎng)格相關(guān)的計(jì)算成本問(wèn)題。要獲得一個(gè)優(yōu)秀的網(wǎng)格，需要如下條件：需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定網(wǎng)格是否已經(jīng)足夠好。只在需要

19、的地方劃分更多的單元。手動(dòng)執(zhí)行這些任務(wù)是繁瑣而不精確的：用戶可能不得不人工加密網(wǎng)格、重新求解后再對(duì)比前面的求解結(jié)果。模擬時(shí)可以選擇收斂控制，根據(jù)用戶定義的一個(gè)精度水平自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)加密。Convergence controls（收斂控制）不能使用在所有結(jié)果項(xiàng)上。H. 收斂性因?yàn)榫W(wǎng)格加密了，顯然數(shù)值模型變得更精確。然而，存 收斂性選中一個(gè)結(jié)果項(xiàng)，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Insert Convergence：選擇convergence的最大最小值和允許的變化（默認(rèn)是20%）。在Details of Solution中，輸入最大加密循環(huán)的值。輸入一個(gè)可行的值，如1到4之間的數(shù)，這樣模擬時(shí)不會(huì)嘗試無(wú)限期的進(jìn)行網(wǎng)格加密。 收斂性選中一個(gè)結(jié)果項(xiàng)，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Insert 收斂性模擬過(guò)程將自動(dòng)加密網(wǎng)格和重新求解：至少需要兩次迭代步 （初始求解和第一個(gè)加密循環(huán)）最大加密循環(huán)的值控制著允許的迭代步數(shù)（2到4個(gè)循環(huán)一般就可以了）