一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具

我的專業一直是結構力學方向。陰差陽錯之下,畢業后搞了三年的CFD方向。

剛接觸CFD那會我就很感慨,流體的人玩的真花。前處理,光網格搞了一堆花樣,結構非結構,多面體,附面層,還有什么泥瓦匠網格思路和雕刻家網格思路。為了收斂,前處理可以說是不擇手段。

后處理更是如此,各種流線、壁面、矢量、渦,穩態的、動態的。光專門用來做后處理的軟件工具都一堆,Tecplot、CFD-post、Insight等等。而且每個軟件都有一定的使用門檻。

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖1

當時給我的印象就是,搞流體的都在猛點前后處理技能樹,死磕仿真技術。

仔細想想,這也正常。相比于風洞,我們結構試驗的成本要低太多了,一般畢業的時候都有點試驗,再摻和的仿真的東西就畢業了。風洞一響,黃金萬兩,很多搞流體的人是沒有條件做試驗驗證自己的計算的,再加上尺寸和風洞條件限制,即便是做試驗也是參數縮比試驗。這給仿真驗證帶來了極大困難,也由此造就看流體是玄學的名聲。

和流體的仿真后處理相比,我們結構的結果往往就是應力應變位移,老三樣云圖,要是搞一個子程序渲染一個失效分布,都算是過年開洋葷的待遇了。

因為如此種種緣由,我們對有限元仿真結果的二次處理一直停留在依靠軟件自帶模塊的階段。

我在前面的文章《不用UMAT也能分析復合材料失效情況?》就提到,通過二次處理,我們自己就可以加入強度準則,來分析結構失效。但是,需要自己弄一個后處理模塊,這對很多人來說是有門檻的。

為此我就想,干脆我們工作室弄一個相對通用,且特別容易上手的后處理工具給大家用行不行呢?

于是我連夜召集高管開會討論......,劃掉。

于是我趕緊編寫一個工具出來,感覺還比較好用。完全是后處理的小白也能一分鐘上手,我們主要解決的痛點就是數據格式。只要在excel中,把網格、節點坐標、節點上的物理量放進去,就能得到我們想要的云圖。

這樣做有幾個十分明顯的好處:

(1)數據結構簡單,一眼明了,方便用。

(2)ABAQUS可以直接導出節點上的應力、位移、應變等數據,我們只要在表格中,利用基礎的EXCEL公式,就可以嵌入自己想分析的參數,比如嵌入一個強度準則,計算失效因子,進行渲染。

(3)方便不同工況的比較。對于同一個模型,以往我們計算了不同的工況,只能截取兩個圖在那對比。有了這個工具,我們可以通表格操作,直接計算出兩個工況的參數差異,然后渲染出來。結果量化了,放到論文里面更具說服力。

下面具體的介紹一下靜界有限元自研的仿真后處理工具。

輸入格式

支持EXECL格式,EXCEL里面只需要放兩個sheet,一個是單元,見下圖。三角形就放三個節點,四邊形放四個節點,四面體放四個節點,六面體放8個節點。

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖2

第二個sheet是節點,前四列是節點序號以及三個方向坐標。后面可以放入位移、應力應變等參數,這個可以自己擴,軟件會自動識別。

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖3

單元數據可以從INP中直接拷貝,節點坐標亦然。節點參數可以通過ABAQUS后處理模塊導出CSV格式,然后放入我們的表格里面。

支持的單元類型

目前支持一次單元,包括三角形、四邊形、四面體和六面體等常用單元。

如果一個模型中有多個種類的單元,可以將不同單元分別存儲成不同的excel,依次導入即可。

使用流程與效果

(1) 首先導入excel,根據單元的類型,勾選單元種類后導入。

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖4
一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖5

 (2) 繼續再導入一個其他單元類型:

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖6
一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖7

左側的模型樹,可以控制不同模型的顯示狀態。

(3) 全部導入后,右上角選擇要渲染的物理量,這個是軟件自動識別出來的。然后點擊刷新即可顯示云圖:

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖8

右側的工具欄,可以切換三視圖顯示,還可以切換網格顯示狀態,即顯示網格線和不顯示網格線。

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖9

左側模型節點,隱藏六面體網格:

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖10

葉片模型仿真渲染案例:

一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖11
一分鐘上手的ABAQUS結果二次處理工具的圖12

 可定制需求

我們軟件可以持續升級,并且根據用戶的需求定制。

 

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