“劍走偏鋒”---淺談CFD-post在結構后處理中的應用
CAE結構的后處理是CAE計算成果的集中體現,界面友好,操作靈活的后處理無論對于項目申請還是工作展示,都是一把利劍。
1.后處理的重要性
當我們完成仿真計算,并獲得比較好的仿真結果后,如何向包括領導在內的他人展示自己的計算結果就顯得尤為重要。只有展示出領導想要看、感興趣的內容,才能獲得領導的贊賞和支持,有利于后期的項目和工作展開,這也是CAE“滿足客戶需求”的體現。
一個好的計算結果處理不僅應該展示已有的,容易發現的結算結果,還應該發現某些未知的,借助其他手段難以展示的結果,以及某些想要的結果(出于某些特殊需要,如“政治需要”),便于對比分析。可見,后處理能充分體現CAE的能效和個人的分析能力,是CAE輸出,回歸現實的連接點。
從上圖可以看出,對于大部分人來說,他們對于CAE的計算過程這一“仿真黑盒”是很難理解、很難實施的(這也是ACT和二次開發的源動力吧),對他們來說,比較關心的就是輸入(CAD幾何)和輸出(分析結果),其中后者更為關心,這也是CAE的價值所在。
CAE的結果展示不僅包括二維平面結果展示,更包括一些等值面,曲面的結果展示,甚至三維復雜的結果和相關數據的展示。
因此,VR(Virtual Reality)技術與CAE技術的聯合,在很大程度上也是為了更好地讓人們了解并體驗復雜的物理場情況,這也是CAE未來發展的一個方向。
2.結構計算后處理
采用ansys進行相關結構力學(如強度計算)計算,常見的后處理方法就是直接在mechanical的 Solution中進行,如下文所示。
采用mechanical本身的后處理方法。該方法的缺點在于設置的靈活性和便利性不高,例如要求某一點,某一個面,或者某一等值面圖,以及云圖的調整都是不太方便的。
3.基于cfd-post的結構力學計算后處理
cfd-post不僅能夠處理來自CFD的計算結果,也能夠處理結構力學,電磁學相關的計算結果。
下面以某受載軸承的應力應變分析為例,來說明如何采用CFd-post實現結構力學的相關后處理工作。
在CFd-post界面中點擊File→Load Results,進入LoadResults File對話框,選擇File of type為All Files,并選擇file.rst文件,即可打開結構計算結果文件。
此時,CFD-post界面顯示為
顯示模型總變形和應力如下圖,可見,模型最大變形為0.328mm,最大應力為2.0*10^8Pa。
在此基礎上,可以查找變形為0.2mm的區域和應力為1.0*10^8Pa區域為

同時可以找出大于1.0*10^8Pa的區域如下:
同時,可以導出應力為1.0*10^8Pa面的坐標
選擇數據導出。
導出等值面的幾何坐標。
幾何坐標
繼而這些幾何參數可以在其他數據軟件(matlab)中做進一步的處理。同時可以看到X=0面處的應變值。
以及類似三維VR的效果圖:
4.小結
cfd-post本身是一款流體計算后處理的軟件,但是其也可拓展到結構力學等其他CAE領域,從而在進行結構力學等其他領域的后處理中,可以充分利用cfd-post的軟件功能,包括面,線處理,腳本,編寫函數等,為用戶帶來了諸多便利。
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