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ANSYS 入门教程 (42) - 通用与时间历程后处理技术 (f)  

2010-09-02 07:48:17|  分类: ANSYS 入门基础 |  标签: |举报 |字号 订阅

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5.2   时间历程后处理 - POST26

一、  定义变量

    时间历程后处理器 POST26 用于处理模型中点的结果与时间或频率的关系,主要应用于动力学分析、瞬态热分析或非线性分析中,如动位移-时间关系、荷载-位移曲线等。POST26 的操作均基于变量,即定义变量后的所有操作均针对变量。
    定义变量有多种方式,在用命令定义变量时实际上是建立了一个变量号与结果数据项的关系,而并没有从结果文件读入变量数据到数据库中(称为存储变量),即命令方式的变量定义与变量存储是两步完成的。

    主要命令如下表:

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1.   以节点数据定义变量
    命令:NSOL, NVAR, NODE, Item, Comp, Name
        NVAR - 变量号或变量名。变量号应大于 2,小于 NUMVAR 命令规定的最大号。变量名不超过 8 个字符。
        NODE - 拟取数据的节点号。
        Item,Comp - 结果项与组项标识符,主要标识符如下面表所示。
        Name - 用于图形显示和列表的项目标识,不超过 32 个字符。

 

    Item,Comp 的可用项

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2.   以单元数据定义变量
    命令:ESOL, NVAR, ELEM, NODE, Item, Comp, Name
        ELEM - 拟取数据的单元号。
        NODE - 拟取数据且位于单元 ELEM 上的节点号。如为空,则取出单元上的平均值。
        Item,Comp - 结果项与组项标识符,主要标识符如下面表所示。
        NVAR 及 Name参数同 NSOL命令中的参数。
    当采用序列号法提取数据时,Item 可为 LS、LEPEL、LEPTH,、SMISC、NMISC 等,此时 Comp 参数为顺序编号,其数值可参考每个单元的单元表说明。
    单元结果位于单元坐标系内,但层单元结果位于层坐标系内。可使用 SHELL、LAYERP26 和 FORCE 定义结果的具体位置或类型。

 

               item 和 Comp 的可用项

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3.   以节点反力定义变量
    命令:RFORCE, NVAR, NODE, Item, Comp, Name
        NVAR,NODE,Name - 同 NSOL 命令中的参数。
        Item,Comp - 反力结果项和组项标识符。对结构分析 Item 可取 F 或 M,而 Comp 可取 X、Y、Z 方向。该命令将节点的总反力赋予变量。

 

4.   定义 POST26 中允许的变量数
    命令:NUMVAR, NV
    其中 NV 为允许的变量总数,最大数目不能超过 200个,缺省为 10个(显式动力分析缺省为 30个)。TIME 变量(变量号为 1)也包括在内。
    此命令应该在进入 POST26 之后马上执行,如果一旦有变量被存储,则此数值不可再改变。


5.   为变量命名或重命名
    命令:VARNAM, IR, Name
        IR - 既有变量编号。
        Name - 32 个字符以内的描述字符。

 

二、  变量运算

    利用变量运算可得到一些期望的结果。变量运算后均生成一新的变量,与原定义变量处理方法相同。

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1.   变量加减运算
    命令:ADD, IR, IA, IB, IC, Name, --, --, FACTA, FACTB, FACTC
        公式:IR = (FACTA×IA) + (FACTB×IB) + (FACTC×IC)
        IR - 运算结果变量号,如与既有变量号相同则覆盖之。
        IA,IB,IC - 参与运算的 3 个变量号。当仅有 1 个变量时,IB 和 IC 为空;当有两个变量时,IC 为空。
        FACTA,FACTB,FACTC - 作用于变量 IA、IB、IC 的系数,缺省时全部为 1.0。
    以下运算的参数意义相同,不再解释。


2.   变量相乘运算
    命令:PROD, IR, IA, IB, IC, Name, --, --, FACTA, FACTB, FACTC
        公式:IR = (FACTA×IA) × (FACTB×IB) × (FACTC×IC)


3. 变量相除运算
    命令:QUOT, IR, IA, IB, --, Name, --, --, FACTA, FACTB
        公式:IR = (FACTA×IA) / (FACTB×IB)

 

4. 变量取绝对值运算
    命令:ABS, IR, IA, --, --, Name, --, --, FACTA
        公式:IR = |FACTA×IA|
        复数 (a+bi) 的绝对值运算为求模,即: IR = SQRT(a*a + b*b)                    

  
5.   变量开平方运算
    命令:SQRT,IR,IA,--,--,Name,--,--,FACTA
        公式:IR = SQRT(IA×FACTA)

6.   变量指数运算
    命令:EXP, IR, IA, --, --, Name, --, --, FACTA, FACTB
        公式:IR = FACTB × EXP(FACTA×IA)

7.   变量常用对数运算
    命令:CLOG, IR, IA, --, --, Name, --, --, FACTA, FACTB
        公式:IR = FACTB × LOG(FACTA×IA)
 
8.   变量自然对数运算
    命令:NLOG, IR, IA, --, --, Name, --, --, FACTA, FACTB
        公式:IR = FACTB * LN(FACTAxIA)
9.   变量取最大值运算
    命令:LARGE, IR, IA, IB, IC, Name, --, --, FACTA, FACTB, FACTC
        公式:IR = 取大者(FACTA×IA,FACTB×IB,FACTCxIC)
10.   变量取最小值运算
    命令:SMALL, IR, IA, IB, IC, Name, --, --, FACTA, FACTB, FACTC
        公式:IR = 取小者(FACTA×IA,FACTB×IB,FACTCxIC)
11.   变量求导运算
    命令:DERIV, IR, IY, IX, --, Name, --, --, FACTA
        公式:IR = FACTA × d(IY)/d(IX)
12.   变量积分运算
    命令:INT1, IR, IY, IX, --, Name, --, --, FACTA, FACTB, CONST
        公式:IR = ∫(FACTA×IY)d(FACTB×IX)+CONST

 

三、  变量与数组转换

    变量与数据可以转换,可将变量赋给数组以便计算或输出等,也可以将数组赋给变量以便运算和显示等。同时可从文件读入数据赋给变量,也可将变量赋给数组后写入文件。
    与此相关的命令有:VGET 、VPUT、DATA、*VWRITE 命令。


1.   将变量赋给数组
    命令:VGET, Par, IR, TSTRT, KCPLX
        Par - 数组名,同时数组元素的起点可以指定。
        IR - 变量号,在 1~NV 之间。
        TSTRT - 与 IR 变量数据起点相关的时间点或频率,如在两个结果点之间,则采用最近的点。
        KCPLX - 复变量控制参数。如为 0 则使用 IR 实部,如为 1 则采用 IR 的虚部。
    该命令将变量数据赋给数组,但该数组应事先由 *DIM 命令定义。当采用循环赋值时,可使用 *VLEN 命令控制循环次数,且对多维数组只有第 1 个下标可增加。

 

2.   数组赋给变量
    命令:VPUT, Par, IR, TSTRT, KCPLX
    各命令参数同 VGET 命令中。该命令通过数组赋给变量从而生成新的变量。执行该命令前至少定义一个变量。


3.   从文件读入数据赋给变量
    命令:DATA, IR, LSTRT, LSTOP, LINC, Name, KCPLX
    该命令从文件读入数据生成新的变量,在被读文件的第 1 行必须为 DATA 命令及其参数,第 2 行为数据格式说明,第 3 行开始是数据。数据格式类似 FORTRAN 语言的读入数据格式,但仅为 FORMAT 后面括号及括号中的内容。DATA 命令读入数据时不能使用整型、字符型和自由等数据格式。所建立的数据文件采用 /INPUT 命令读入并执行。
    如果要使用自由格式读入数据,可先用 *TREAD 命令读入表数组,然后用 VPUT 命令将表数组数据赋给变量。关于数组输出详见后文中的 APDL 介绍。

 

四、  变量图形显示与列表显示

    定义变量、通过运算后生成变量或其它命令生成的变量均可采用图形或列表方式显示。

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1.   定义图形显示的 X 轴
    命令:XVAR, N
    其中 N 为变量号,其值可取:
        =0 或 1(缺省):用时间或频率作为 X 轴变量;
        =n:用既有变量号(2~NV);
        =-1:将时间变量与所显示的变量交换,即时间变量为 Y 轴,显示的变量为 X 轴。


2.   定义显示的时间范围
    命令:PLTIME, TMIN, TMAX
    其中 TMIN 和 TMAX 分别为最大最小时间,缺省时分别为第 1 个时间点和最后一个时间点。该命令为将要显示的数据设定时间范围。
    列表显示时间范围控制命令为:PRTIME, TMIN, TMAX

 

3.   定义图形显示复数的组成
    命令:PLCPLX, KEY
    其中 KEY 为复变量显示控制参数,其值可取 =0:模;=1:相位角;=2:实部;=3:虚部。


4. 定义列表显示复数的格式
    命令:PRCPLX, KEY
    其中 KEY 为复变量显示格式控制参数,其值可取为 =0:实部和模;=1:模和相位角。


5. 定义列表显示每页的行数
    命令:LINES, N
    其中 N 为每个显示的行数,缺省为 20 行,最小为 11 行。
    当列表显示变量数据时,如希望将全部数据显示在一页上,可采用该命令定义较大的行数。

 

8.   图形显示变量
    命令:PLVAR, NVAR1, NVAR2, NVAR3, NVAR4, NVAR5, NVAR6, NVAR7, NVAR8, NVAR9, NVAR10
    其中 NVAR1~NVAR10 为变量号或变量名。该命令用于显示变量曲线,曲线的 X 轴坐标采用 XVAR 命令定义。当用多个 Y 轴显示变量时采用 /GRTYP 命令定义格式。
    除上述各项用于显示和列表的命令外,对于曲线的控制和设置,见 /GROPT、/GTHK、/GMARKER /GRID、/AXLAB、/GRTYP、

/XRANGE、/YRANGE 等命令。


9. 列表显示变量
    命令:PRVAR, NVAR1, NVAR2, NVAR3, NVAR4, NVAR5, NVAR6
    其中 NVAR1~NVAR6 为变量号或变量名。
    该命令列表显示时间(变量 1)及所定义的 NVAR1~NVAR6 变量。

    示例:

        !  打开大变形和弧长法,输出每步的所有结果,施加荷载与约束,求解
        /solu  $ antype,0  $ nlgeom,on  $ nsubst,50  $ arclen,on
        outres,all,all  $ dk,1,all  $ dk,3,all  $ p=20000  $ fk,2,fy,-p
        solve  $ finish
        !  进入时程后处理层
        /post26
        numvar,50                                           ! 最大变量数为 50
        nsol,2,2,u,y,uy_midnode                     ! 跨中竖向位移(节点 2 的 Y 方向位移)为变量 2
        rforce,3,1,m,z,mz_endnode                 ! 固节点弯矩(节点 1 的 Z 方向弯矩)为变量 3
        prod,4,2,,,uy_midnode,,,-1                  ! 变量 4 = 变量 2×(-1),即反号
        prod,5,1,,,p_load,,,p                            ! 变量 5= 变量 1(时间)× P,即不同时刻的荷载变量
        /axlab,x,uy_midnode(mm)                    ! 曲线 X 轴注释符号
        /axlab,y,p_load(N)                               ! 曲线 Y 轴注释符号
        xvar,4  $ plvar,5                                  ! 定义变量 4 为 X 轴,显示变量 5,即荷载-位移曲线

        /axlab,y,mz_endnode(N-mm)               ! 曲线 Y 轴注释符号
        plvar,3                                                 ! 以上述 X 轴(变量 4),显示变量 3
        esol,10,21,2,m,z                                  ! 变量 10 为单元 21 之节点 2 的弯矩
        esol,11,21,2,smisc,6                           ! 变量 11 也为单元 21 之节点 2 的始点弯矩
        xvar,5  $ /axlab,x,p_load(N)                 ! 定义 X 轴及其注释
        /axlab,y,mz_midnode(N-mm)               ! 曲线 Y 轴注释符号
        plvar,10,11                                          ! 显示变量 10 和 11
        lines,100  $ prvar,2,3,4,5,10,11          ! 定义每页显示 100 行,并显示变量 2,3,4,5,10,11
        extrem                                                 ! 显示所有变量的极值
        /axlab,x,uy_midnode(mm)                   ! 定义 X 轴及其注释
        /axlab,y,mz(n-mm)                               ! 定义 Y 轴及其注释
        varname,10,mz_midnode                    ! 变量 10 更名
        xvar,4  $ plvar,3,10                             ! 定义变量 4 为 X 轴,显示变量 3 和变量 10
        /axlab,x,uy_midnode(mm)                   ! 定义 X 轴及其注释
        /axlab,y,n and n-mm                           ! 定义 Y 轴及其注释
        /grtyp,3                                              ! 以多个 Y 轴形式显示变量
        xvar,4  $ plvar,3,5,10,11                    ! 定义变量 4 为 X 轴,显示变量 3,5,10,11

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