Возможности ANSYS (1050650), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Для h-элементоврезультаты выдаются в узлах. Имеетсявозможность запрашивать результаты решениякак для p-элементов, так и для h-элементов. Призондировании результатов максимальные иминимальные значения выдаются автоматически.В зонах разрыва геометрии результаты неусредняются. Наглядным примером такогоразрыва является сопряжение пластин разнойОфис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ruВозможности программытолщины.
Усреднение не происходит и в случаезадания различающихся свойств материала.Для решателя PowerSolver р-элементывполне приемлемы и позволяют быстро получитьрешение для сложных задач при минимальныхзатратах дискового пространства. Это делаетиспользованиер-элементоввесьмапривлекательной альтернативой h-элементам прилинейном упругом анализе.Таблица конечных элементовТаблица в конце этого раздела содержитграфическое представление и краткое описаниевсех доступных конечных элементов.
Следуетиметь в виду, что конечные элементы программыANSYSобладаютмногимидругимиособенностями, не приведенными в этой своднойтаблице.Конечныеэлементыразделенынаотдельные группы следующим образом:• Structural - для расчета статических идинамических напряжений.• Explicit Dynamics - элементы явногометода динамического анализа.• Hyperelasticдлямоделированиягиперупругих материалов.• Visco - элементы для моделирования вязкоупругих и вязко-пластичных материалов.• Thermal - элементы стационарного инестационарного теплообмена.• Fluid - элементы сплошной среды дляанализа движения потоков жидкости и газа,решениязадачгидроаэромеханики,акустики и течения сред в каналах.• Thermal Electric - элементы для анализов,включающих как тепловые, так иэлектрические эффекты.• Magnetic Electrics - для анализастатических, гармонических и произвольноменяющихся во времени магнитных полей.• Coupled-Field - элементы связанной задачидля расчетов, в которых учитываетсявзаимовлияние результатов двух или болеевидов анализа (прочностного, теплового,магнитного,сплошнойсреды,электрического).• Contact - элементы для моделированиянелинейного контакта.• General - элементы, включающие такиетипы: комбинированные (Combination),матричные(Matrix),поверхностные(Surface) и элементы, моделирующиеусловия на бесконечности (Infinitive).
Этотнабор элементов обладает особымивозможностями.Краткое описание элементов в таблицесодержит следующие параметры:• Название элемента.• Идентификатор элемента, который состоитиз описательного префикса и уникальногономера (например, BEAM3).• Типичное количество узлов.Представительство CAD-FEM GmbH в СНГТел. (7-095) 913-23-00, 468-81-75• Размерностьпространствамоделируемой области (2D или 3D).• Степени свободы для каждогоэлемента (DOF).дляузлаКонечные элементы программы ANSYSснабжены и другими средствами отображениямоделируемойреальности,включаягеометрические и физические нелинейности,нелинейность поведения элемента (проявляется ввиде резкого изменения жесткости элемента присмене статуса), опции появления (birth) иисчезновения(death)элемента,оценкупогрешности решения.В таблице используются следующиесокращения:UX, UY, UZROTX, ROTY,ROTZTEMPPRESAX, AY, AZVOLTMAGVX, VY, VZENKEENDSCURREMF- поступательные перемещения;- углы поворота;- температура;- давление;- вектор магнитныхпотенциалов;- напряжение;- скалярный магнитныйпотенциал;- скорости;- кинетическая энергиятурбулентного потока;- параметр рассеяниятурбулентной энергии;- сила тока;- электродвижущая сила,падение напряжения.Постпроцессорная обработкаВпрограммеANSYSстадияпостпроцессорной обработки следует за стадиямипрепроцессорной подготовки и получениярешения.
С помощью постпроцессорных средствпрограммы пользователь имеет возможностьлегко обратиться к результатам решения иинтерпретировать их нужным образом, используяобширныйнаборкомандифункцийдружественного интерфейса. Результаты решениявключают значения перемещений, температур,напряжений, деформаций, скоростей и тепловыхпотоков. Итогом работы программы напостпроцессорной стадии является графическоеи/или табличное представление результатов.Графическое изображение может быть выведенона монитор в интерактивном режиме во времяпостпроцессорной обработки или преобразованов твердую копию. Поскольку в программе ANSYSстадии препроцессорной подготовки, получениярешенияипостпроцессорнойобработкиобъединены в одно целое, пользователь имеетвозможностьнемедленнообратитьсякполученным результатам.Офис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ru52Перевод и редактирование Б.Г.
Рубцова, оформление Л.П. ОстапенкоНа стадии получения решения результатызаписываются в базу данных программы ANSYSи в так называемый файл результатов.Результаты,полученныенакаждомдополнительном шаге решения, накапливаютсякак наборы данных.Количество и тип данных определяютсявидом выполняемого анализа и выбором опций,установленных на стадии получения решения.Для каждого шага по нагрузке пользовательуказывает, сохранять ли результаты для каждогодополнительного шага решения, для последнегоиз них или для некоторого сочетанияпромежуточных шагов и финального.
Кроме того,пользовательможетуказатьпереченьсохраняемых результатов (рис. 39), выбрав,например, перемещения, напряжения и силыреакции.Существуют две возможности обратиться кзаписанным результатам для последующейпостпроцессорной обработки. Для ознакомления сопределенным набором результатов, которыеотносятся ко всей модели или ее части, можноиспользовать постпроцессор общего назначения.Или можно использовать постпроцессор историинагружения для выделения из массивоврезультатов нужных параметров, например,узловых перемещений или напряжений вэлементе.
При считывании данных из файларезультатов они сохраняются в базе данныхпрограммыANSYS,чтонастадиипостпроцессорной обработки дает возможностьиметь доступ ко всем входным параметраммодели (геометрии, свойствам материалов,нагрузкам и т.д.). Процедуры обработкисодержимого базы данных несложны и удобны, априработевинтерактивномрежимеобеспечивают быструю выдачу графики и/илилистинга результатов.Средства постпроцессорной обработки,которые дополняют возможности р-элементов,имеют развитые “интуитивные” особенности.
Приисследовании полученных результатов весьмаполезными оказываются такие из них, как показр-уровняконечногоэлемента,отражениепроцесса сходимости решения и выдача позапросу информации для дополнительной сеткир-элемента. Для отображения результатов влюбой плоскости, проходящей через расчетнуюмодель, пользователь может использовать Qразрезы.Представительство CAD-FEM GmbH в СНГТел. (7-095) 913-23-00, 468-81-75Рис. 39Показаны различные способы представлениярезультатов в программе ANSYS. На примеремодального анализа тонкой пластины приведеныизолинии перемещений, положение конечныхэлементов на контуре пластины и графикпоперечных смещений контура.Постпроцессор общего назначенияпрограммы ANSYSПроцессоробщегоназначенияиспользуется для отображения результатовлюбоговидаANSYS-анализа.Массивырезультатов можно делить на части, сортировать,преобразовывать в алгебраическом смысле,комбинировать вместе с наборами данных,относящихся к другим шагам решения, создаватьна их основе листинги или графическиеизображения.Существует несколько вариантов выбораданных из файла результатов в базу данныхпрограммы для дальнейшего использования.Нужные данные можно идентифицировать пономеру основного или дополнительного шага понагрузке, номеру набора данных, времени иличастоте.
Если указан момент времени (прианализе процессов, зависящих от времени), длякоторого не получено интересующих результатов,то выполняется линейная интерполяция по двумближайшим точкам.Как и на стадии препроцессорнойподготовки, программа располагает наборомкоманд, которые дают возможность выделить,пометить часть базы данных для выполненияопределенных операций с данными. Можновыделить,средипрочего,перемещения,напряжения, давления, координаты, номера узлови элементов. Выделение можно осуществить вграфическом режиме с помощью мыши.
Какправило, выделение используется для сокращениявремени - за счет “привязки” активного набораданных к нужному узлу или элементу.Табличная форма результатов - листинг представляютсобойудобныйспособпредставления выходных результатов в текстовомвиде для помещения в отчет, демонстрации и т.п.Операции сортировки позволяют организоватьвыдачу данных для отдельных искомых величин,например, для напряжений, перемещений,давлений, электрических потенциалов и любыхОфис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ruВозможности программыдругих. Имеется возможность располагатьрезультаты в возрастающем или убывающемпорядке, находить наибольшие значения илиперечислять по абсолютной величине. Дляпридания листингу требуемой формы иливключения его в отчетный документ пользовательможет обратиться к средствам форматирования ивыбрать, например, заголовок листинга и числострок на странице.Послетогокакнеобходимыенапостпроцессорной стадии данные получены (спомощьюпроцедурвыбора,сортировки,алгебраических преобразований и т.д.), они могутбыть представлены в нескольких графическихформах.Областиравныхзначенийнаграфическихобъектахпоказывают,какраспределены те или иные величины (например,напряжения) в пределах модели.
Обычно областиравных значений имеют вид изолиний, цветныхполос или поверхностей равного уровня(изоповерхностей).Если в расчетной модели имеютсянарушения непрерывности, такие как сопряжениедвух разных материалов, то имеется опция, спомощью которой можно отобразить разрывнапряжений на границе раздела. Для оболочечноймодели значения, относящиеся к верхней инижнейповерхности,показываютсяодновременно с видимыми контурами оболочки,определяемыми направлением взгляда.
Дляоценкиправильностирешениязадач,относящихся к физическим полям, таких какзадачиэлектромагнетизмаилигидроаэромеханики, требуется знать вариациипараметров поля в трехмерном пространстве.Визуализациюполейможноэффективноосуществлять с помощью так называемыхоблаков частиц и метода триады градиентов.Пользователь имеет возможность обратиться кграфическим результатам и получить численноезначение в некоторой точке, указав ееместоположение.Кроме того, средства графическогоотображения информации включают векторноепредставление, профили результатов вдользаданной кривой и линии тока.