ANSYS分析結(jié)果的后處理

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1、后處理是用圖形、數(shù)據(jù)的方式顯示有限元計算的結(jié)果，以供用戶進(jìn)行判斷、分析，從而檢查有限元模型的合理性。這是有限元結(jié)構(gòu)分析的重要環(huán)節(jié)5.1后處理ANSYS提供了許多方式對模型施加加載，而且借助于載荷步選項(xiàng)，用戶可以在求解中逐步對模型施加載荷。在ANSYS的術(shù)語中，載荷(Loads)包括邊界條件和外部或者內(nèi)部作用力。4.1.1載荷種類在不同的學(xué)科中，載荷的具體含義也不盡相同，下面為不同學(xué)科中所指的載荷術(shù)語。?結(jié)構(gòu)分析：位移、力、壓力、溫度、重力；?熱力分析：磁場、熱流速率、對流、內(nèi)部熱生成、無限表面等；?磁場分析：磁場、磁通量、磁場段、源流密

2、度、無限表面；?電場分析：電勢（電壓）、電流、電荷、電荷密度、無限表面等；?流體分析：流速、壓力等對不同學(xué)科的載荷而言，程序中的載荷可以分為六類：（1）DOFconstraint(DOF約束）:定義節(jié)點(diǎn)的自由度值，也就是將某個自由度賦予一個已知值。在結(jié)構(gòu)分析中該約束被指定為位移和對稱邊界條件；在熱力分析中被指定為溫度和熱通量平行的邊界條件。（2）Force（集中載荷或力載荷）：施加于模型節(jié)點(diǎn)上的集中載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為力和力矩；在熱分析中為熱流速率；在磁場分析中為電流段。（3）Surfaceload(表面載荷)：為施加于模型某個表

3、面上的分布載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為壓力；在熱分析中為對流和熱通量。（4）Bodyload(體積載荷)：為施加于模型上的體積載荷或者場載荷。在結(jié)構(gòu)分析中為溫度；熱力分析中為熱生產(chǎn)率。（5）Inertiaload（慣性載荷）：由物體的慣性引起的載荷，如重力加速度、角速度、角加速度。主要在結(jié)構(gòu)分析中使用。（6）Coupled-fieldloads（耦合場載荷）：為以上載荷的一種特殊情況，是從一種分析得到的結(jié)果作為另一種分析的載荷。例如可以施加磁場分析中計算的磁力作為結(jié)構(gòu)分析中的力載荷。1)載荷步(loadstep)載荷步就是我們平時講的分步

4、施加加載荷，以模擬真實(shí)的載荷配置。左圖所示顯示了一個需要三個載荷步的載荷歷程曲線：第一個載荷步用于線性載荷，第二個載荷步用于不變載荷，第三個載荷步用于卸載。載荷值在載荷部的結(jié)束點(diǎn)達(dá)到全值。2)載荷子步子步(Substep):將一個載荷步分成幾個子步施加載荷。3)時間的作用在所有靜態(tài)和瞬態(tài)分析中，ANSYS使用時間作為跟蹤參數(shù)，而不論分析是否依賴于時間。在指定載荷歷程時，在每個載荷步的結(jié)束點(diǎn)賦予時間???TimeLoad4.1.1.1載荷步和子步值。時間也可作為一個識別載荷步和載荷子步的計算器。這樣計算得到的結(jié)果也將是與時間有關(guān)的函數(shù)，只

5、不過在靜力分析中，時間取為常量0；在瞬態(tài)分析中，時間作為表示真實(shí)時間歷程的變量在變化；在其它分析中，時間僅作為一個計算器識別求解時所采用的不同載荷步。?從時間的概念上講，載荷步就是作用在給定時間間隔內(nèi)的一系列載荷；子步為載荷步中的時間點(diǎn)，并在這些點(diǎn)上求得中間解。在ANSYS程序中，用戶可以把載荷施加在實(shí)體模型（關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體等）上，也可以施加在有限元模型（結(jié)點(diǎn)、單元）上。如果載荷施加在幾何模型上，ANSYS在求解前先將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模型上。這兩種情況各有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)施加在實(shí)體模型上優(yōu)點(diǎn):（1）模型載荷獨(dú)立于有限元網(wǎng)格之外，

6、這樣就不必因?yàn)榫W(wǎng)格重新劃分而重新加載；（2）通過圖形拾取來加載時，因?yàn)閷?shí)體較少，所以施加載荷簡易。缺點(diǎn):（1）不能顯示所有的實(shí)體模型載荷；（2）施加關(guān)鍵點(diǎn)約束的擴(kuò)展時，在兩個關(guān)鍵點(diǎn)施加的約束會擴(kuò)展到關(guān)鍵點(diǎn)之間的直線上所有的節(jié)點(diǎn)上，有時這種約束并不是實(shí)際的約束情況，因此在使用擴(kuò)展約束時，在關(guān)鍵點(diǎn)上施加約束要特別小心。4.1.2加載方式及其優(yōu)缺點(diǎn)(2)施加在有限元模型上優(yōu)點(diǎn)：（1）約束可以直接施加在節(jié)點(diǎn)上，所以擴(kuò)展約束沒有影響；（2）載荷可以直接施加在節(jié)點(diǎn)上缺點(diǎn)：（1）任何對于有限元網(wǎng)格的修改都會使已施加的載荷無效，需要刪除先前的載荷并在新

7、網(wǎng)格上重新施加載荷；（2）不方便處理線載荷和面載荷，因?yàn)樵瓉硎┘釉谝粭l線上的載荷需要逐個結(jié)點(diǎn)來拾取，原來施加在一個面上的載荷需要逐個單元來拾取，非常麻煩。實(shí)例：connect.db任何實(shí)際結(jié)構(gòu)都會受到一定的約束條件來保持其穩(wěn)定性，因此給結(jié)構(gòu)模型施加合適的約束條件是進(jìn)行有限元分析的一個重要步驟。在結(jié)構(gòu)分析涉及到的所有載荷中，慣性載荷相對于整體相對于整體笛卡兒坐標(biāo)系施加于整個模型，除此之外，其它載荷既可以施加于實(shí)體圖元（點(diǎn)、線、面），也可以施加在有限元模型上（結(jié)點(diǎn)、單元）。載荷可以進(jìn)行施加(Apply)、刪除(Delete)、運(yùn)算(Oper

8、ate)。施加載荷可以通過前處理器Preprocessor或求解器Solution中的Loads項(xiàng)完成。左圖示菜單為第一種方式。彈出相應(yīng)對話框后：4.2載荷的施加(1)選擇載荷形式：如Displacemen