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ANSYS 入门教程 (38) - 通用与时间历程后处理技术 (b)  

2010-08-29 09:02:30|  分类: ANSYS 入门基础 |  标签: |举报 |字号 订阅

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5.1    通用后处理 POST1 (续)

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。 

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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。

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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。

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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。 

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    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(section node),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。

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    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 SECPLO T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。
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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 RSYS 坐标系中对所有节点力和力矩求和;
          ITEM - 节点集选择,其值可取:
               =空(缺省):除接触单元之外,对所选择节点的节点力和力矩求和;
               =CONT:仅对接触节点的节点力和力矩求和;
               =BOTH:上述两项均包括在内。
      该命令计算所选择单元集中所选择节点集的所有节点力的合力和合力矩,合力矩点的位置由 SPOINT 命令定义,缺省时为总体直角坐标系的原点。可用于求板壳单元或实体单元的结构截面内力,如用板壳单元划分的结构,需要获取某个截面的内力时。

 

2.   对所选择节点的节点力和力矩求和
      命令:NFORCE,  ITEM
      其中 ITEM 同 FSUM 命令中的参数。该命令与 FSUM 命令类似,但列出了选择集中各个节点的力和力矩之和,而 FSUM 只列出了选择集的总结果。该命令受单元选择集和节点选择集的影响,使用时应当注意。


3.   定义力矩求和的位置点
      命令:SPOINT, NODE, X, Y, Z
            NODE - 拟定义位置的节点编号,如为空或 0 则使用 X、Y、Z 定义。
            X,Y,Z - 拟定义位置在总体直角坐标系下的坐标。当 NODE=0 时,缺省为坐标点(0,0,0)。
      该命令为力矩求和指定一个位置点,如果求和不拟位于总体直角坐标系下,可输入 NODE 定义或采用 RSYS 命令定义。

 

六、  单元表及操作

      通过 PRESOL 和 PLESOL 等命令可获得大部分单元结果,而有些结果则必须通过单元表解决,如梁单元的内力图等。

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1.   生成单元表
      命令:ETABLE, Lab, Item, Comp
            Lab - 用户定义的单元表名称(为一个单元表项的惟一识别名),不超过 8 个字符。如果与既有名称同名则覆盖之,最多可定义 200 个单元表名称。
                  如 Lab=REFL 则根据最近的 ETABLE 命令重新填充单元表,如在荷载步改变后重新填充单元表显然比较方便。
                  如 Lab=STAT 则列表显示已经存在的单元表。
                  如 Lab=ERAS 则删除整个单元表,如使用 "ETABLE,Lab,ERAS” 则删除该单元的该列。
            Item,Comp - 结果项的标识符和组项标识符。其可用结果如 PLNSOL 和 PLESOL 两个命令中的内容,特别注意 SMISC 和 NMISC 两结果项标识符的使用。
      该命令生成结果的单元表,对单元表可进行运算。
      很多 Item 和 Comp 项与具体单元有关,在单元库中有详细介绍。

 

2.   云图显示单元表结果
      命令:PLETAB, Itlab, Avglab
            Itlab - 用户在 ETABLE 命令中定义的单元表名称。
            Avglab - 公共节点结果平均控制参数,其值可取:
                  =NOAV(缺省):不平均公共节点的结果;
                  =AVG:平均公共节点的结果。
      该命令图形显示单元表中的结果数据,显示时假定单元上的数据是常数,并赋给单元上的各个节点;等值线则采用单元上的节点值线性插值得到。公共节点的结果值可采用相关单元的平均值或不采用平均值。
      由于显示时的假定就造成单元之间结果的不连续,因此在单元间出现梯度变化。其效果不如 PLNSOL 或 PLESOL 命令,当有些结果不能用此二命令进行图形显示时,可用 PLETAB 命令。

 

3.   列表显示单元表结果
      命令:PRETAB, Lab1, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6, Lab7, Lab8, Lab9
      其中 Lab1~lab9 为命令 ETABLE 定义的单元表标识符,为空时列出前 10 个标识符的内容。Lab1 也可用组标识符,如 GRP1 储存 1~10项(按 ETABLE 定义的先后顺序确定),GRP2 储存 11~20 项,以此类推。

 

4.   沿单元用等值面显示单元表结果
      命令:PLLS, LabI, LabJ, Fact, KUND
            LabI,LabJ - 单元节点I和J的单元表名称。
            Fact - 用于显示的缩放系数,可将图形适当缩放,缺省为 1.0。负值则用反向显示。
            KUND - 同 PLNSOL 命令中的参数。
      该命令用于线单元和 2D 轴对称单元的单元表结果显示,
      用垂直单元轴线的梯形采用图形表示,图形在 I 节点和 J 节点的长度与其数据成比例。如线单元的内力图和应力图等,可用这种方式绘制。同时可用 "/PNUM,SVAL,1” 显示数据大小。
      该命令与 PLETAB 不同的是其以节点I和节点J数据按比例绘制,而不是假定在单元上是常数;且 PLETAB 命令只能一次显示一个单元表项的结果,而 PLLS 则显示节点I和节点J两项单元表结果。因此 PLLS 命令可以绘制连续的内力图或应力图等,但对于 BEAM188 单元因单元本身的计算方法,会出现突变的图形。


5.   单元表绝对值操作
      命令:SABS, KEY
      其中 KEY 为绝对值控制参数。
            如 KEY=0(缺省)则采用代数值;
            如 KEY=1 则采用绝对值。
      该命令可用于 SADD、SMULT、SMAX、SMIN 和 SSUM 命令操作中。如采用绝对值,则在执行该命令后,其后的运算全部采用单元表数据的绝对值。


6.   计算并输出单元表数据之和
      命令:SSUM
      该命令对所选择的单元,计算并输出既有单元表结果数据之和,如需绝对值则用 SABS 定义,如对某位移分量求和,采用绝对值和代数值其和是不同的。

    这里以 BEAM3 单元为例,说明单元表的操作与应用。
            !  EX5.3  单元表操作
            finish  $ /clear  $ /prep7
            !  创建模型并求解
            et,1,beam3  $ mp,ex,1,2.1e11  $ r,1,0.06,0.00045,0.3
            k,1  $ k,2,,6  $ k,3,,12  $ kgen,3,all,,,5
            l,1,2  $ l,2,3  $ l,4,5  $ l,5,6  $ l,7,8  $ l,8,9  $ l,2,5  $ l,5,8  $ l,3,6  $ l,6,9  $  ! /psymb,ldir,1
            ksel,s,loc,y,0  $ dk,all,all
            ksel,s,loc,y,6,12  $ ksel,r,loc,x,10  $ fk,all,fx,250000
            allsel  $ lesize,all,,,4  $ lmesh,all
            lsel,s,tan1,y  $ esll,s  $ sfbeam,all,1,pres,40000
            lsel,s,loc,x,0  $ esll,s  $ sfbeam,all,1,pres,10000  $ allsel
            finish  $ /solu  $ solve  $ finish  $ /post1

            pldisp,1  $ plvect,u                                             ! 显示变形图、矢量显示变形图
            plnsol,u,x  $ plnsol,u,y                                        ! 显示 Ux 和 Uy 云图
            prrsol                                                                  ! 列表显示支座反力
            prnld  $ fsum  $ nforce                                        ! 节点力列表与比较
            !  定义单元表
            etable,ux,u,x  $ etable,uy,u,y                               ! Ux 和 UY
            etable,rotz,rot,z                                                    ! 转角位移 ROTZ
            etable,m1,smisc,6  $ etable,m2,smisc,12             ! 弯矩 Mi 和 MJ
            etable,fx1,smisc,1  $ etable,fx2,smisc,7                ! X 方向内力 FXi 和 FXj
            etable,fy1,smisc,2  $ etable,fy2,smisc,8               ! Y 方向内力 FYi 和 FYj
            etable,smax1,nmisc,1  $ etable,smax2,nmisc,3    ! 最大应力 σI 和 σJ
            etable,smin1,nmisc,2  $ etable,smin2,nmisc,4     ! 最小应力 σI 和 σJ
            plls,m1,m2,-1                                                       !  绘制弯矩图
            plls,fx1,fx2                                                            !  绘制 X 方向内力图
            plls,fy1,fy2                                                           ! 绘制 Y 方向内力图
            plls,smax1,smax2                                                 ! 绘制最大应力图
            plls,smin1,smin2                                                   ! 绘制最小应力图
            pretab,grp1                                                          ! 列表显示第 1 组单元表结果
            pretab,grp2                                                          ! 列表显示第 2 组单元表结果

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