ansys提取積分點(diǎn)應(yīng)力
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys提取積分點(diǎn)應(yīng)力的視頻教程
有限元中單元積分點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)應(yīng)力相互轉(zhuǎn)換(二維和三維)
在ABAQUS中,當(dāng)需要獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力時(shí),可以在后處理中建立路徑或者用查詢功能等獲取. 但是當(dāng)需要大量的節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力數(shù)據(jù)時(shí),很多人會(huì)用Python編程進(jìn)行大批量的提取應(yīng)力.但是提取出來(lái)的應(yīng)力為單元積分點(diǎn)上的應(yīng)力.無(wú)法獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力.同時(shí)在ABAQUS中的子程序中,也是對(duì)積分點(diǎn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作.
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ansys提取積分點(diǎn)應(yīng)力的實(shí)例教程
可以輸出umat接口中的變量coords進(jìn)行查看
write(*,"(A,I4)") "npt = ", npt
write(*,"(A,3ES16.8)") "coords = ", coords
結(jié)果為：
npt = 1
coords = -5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 2
coords = 5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 3
coords = -5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 4
coords = 5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
因此Abaqus中平面應(yīng)力單元高斯積分點(diǎn)的順序?yàn)椋?/span>
展開 繼上次的推文：有限元計(jì)算過程中積分點(diǎn)應(yīng)力如何外插至節(jié)點(diǎn)處？【公式推導(dǎo)篇】，本次分享單元積分點(diǎn)應(yīng)力外插至節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值實(shí)現(xiàn)過程。
數(shù)值實(shí)現(xiàn)
借助以上理論，我們可以基于matlab平臺(tái)編制以下代碼段：
% 將積分點(diǎn)應(yīng)力外插至單元節(jié)點(diǎn)上，這里只列舉了Q4的情況
for i = 1:3
StressElem(e,:,i) = [1+0.5*sqrt(3) -0.5 1-0.5*sqrt(3) -0.5;
-0.5 1+0.5*sqrt(3) -0.5 1-0.5*sqrt(3);
1-0.5*sqrt(3) -0.5 1+0.5*sqrt(3) -0.5;
-0.5 1-0.5*sqrt(3) -0.5 1+0.5*sqrt(3)]*...
[stress(e,1,i);stress(e,2,i);stress(e,3,i);stress(e,4,i)];
end
對(duì)標(biāo)Abaqus
模型材料參數(shù)為普通的線彈性材料，單元類型選擇CPS4，網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置如下：
在結(jié)果對(duì)標(biāo)過程中，可以先對(duì)比自研程序與Abaqus的節(jié)點(diǎn)位移場(chǎng)：
Abaqus位移場(chǎng)結(jié)果
自研程序位移場(chǎng)結(jié)果
在位移場(chǎng)一致的前提下，我們?cè)賮?lái)對(duì)標(biāo)應(yīng)力結(jié)果。以常見的mises應(yīng)力為例：
Abaqus位移應(yīng)力場(chǎng)結(jié)果
自研程序應(yīng)力場(chǎng)結(jié)果
結(jié)果是一致的，說明了程序的正確性。
展開 在ABAQUS中,當(dāng)需要獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力時(shí),可以在后處理中建立路徑或者用查詢功能等獲取.
但是當(dāng)需要大量的節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力數(shù)據(jù)時(shí),很多人會(huì)用Python編程進(jìn)行大批量的提取應(yīng)力.但是提取出來(lái)的應(yīng)力為單元積分點(diǎn)上的應(yīng)力.無(wú)法獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力.同時(shí)在ABAQUS中的子程序中,也是對(duì)積分點(diǎn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作.
本文基于個(gè)人興趣同時(shí)想要更加了解有限元背后原理和公式的想法.近日進(jìn)行了一些初步的探索.希望大家批評(píng)指正. 本文基本不涉及原理公式，只在轉(zhuǎn)換積分點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力時(shí)列出公式。盡可能簡(jiǎn)介易懂。
一: 單元類型及節(jié)點(diǎn)數(shù)目與位移,應(yīng)變,應(yīng)力階次的關(guān)系
本節(jié)內(nèi)容基于有限元教材及一些網(wǎng)上資料.
(1)有限元求解的思路是:
一: 建立單元節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)位移關(guān)系式.
二: 將彈性體上的外載荷等效移置到節(jié)點(diǎn)上.
三: 在節(jié)點(diǎn)上建立力的平衡方程,求得節(jié)點(diǎn)位移.
四: 通過彈性力學(xué)基本方程,可求得單元的應(yīng)力和應(yīng)變.
(2) 四節(jié)點(diǎn)矩形單元
以四節(jié)點(diǎn)矩形單元為例，在此只表達(dá)有限元教材中的結(jié)論，具體公式可參考有限元教材。
（3）ABAQUS中的CPE4單元
CPE4: A 4-node bilinear plane strain quadrilateral.
該單元有四個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)有四個(gè)積分點(diǎn)。
對(duì)于每個(gè)應(yīng)力分量（注意：在此只看一個(gè)應(yīng)力分量），單元內(nèi)任一點(diǎn)（x,y）的應(yīng)力表達(dá)式為：
stress=a*x*y+b*x+c*y+d （1）
該表達(dá)式有四個(gè)未知量：a,b,c,d。
若知道四個(gè)積分點(diǎn)的應(yīng)力分量。將每個(gè)積分點(diǎn)帶入上式，則會(huì)形成包含四個(gè)方程的線性方程組。
展開 注：由于技術(shù)鄰排版風(fēng)格有限，故部分內(nèi)容顯示不全，感興趣的小伙伴可點(diǎn)擊原文進(jìn)行閱覽：
有限元計(jì)算過程中積分點(diǎn)應(yīng)力如何外插至節(jié)點(diǎn)處？【公式推導(dǎo)篇】
https://mp.weixin.qq.com/s/47byQ3b3e5UpbUp7Krs2mQ
本次分享的是：有限元計(jì)算過程中，單元積分點(diǎn)應(yīng)力如何外推至節(jié)點(diǎn)？
有關(guān)積分點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的概念可點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)閱讀歷史推文：有限元基本概念-【節(jié)點(diǎn)和積分點(diǎn)】，現(xiàn)科普一下Q4單元、Q8單元、Q9單元的形函數(shù)和高斯積分方案。
Q4單元
Q8/9單元
應(yīng)力外插
核心理念：坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。
假設(shè)是母單元的自然坐標(biāo)系，是由高斯積分點(diǎn)控制的坐標(biāo)系（術(shù)語(yǔ)可能不專業(yè)），假設(shè)高斯積分方案為。坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系：
單元內(nèi)任一點(diǎn)的應(yīng)力，由4個(gè)高斯積分點(diǎn)應(yīng)力進(jìn)行插值時(shí)，可表示為
其中，是基于高斯積分點(diǎn)的形函數(shù)，第一個(gè)積分點(diǎn)的坐標(biāo)在母單元坐標(biāo)系下為（-1，-1），根據(jù)上述的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方式，在高斯積分點(diǎn)的坐標(biāo)系下，第一個(gè)單元節(jié)點(diǎn)在高斯積分點(diǎn)坐標(biāo)系下坐標(biāo)為，將此坐標(biāo)值代入第一個(gè)形函數(shù)，得，相同的道理，可推導(dǎo)至四個(gè)節(jié)點(diǎn)在4個(gè)形函數(shù)下的外插矩陣：
對(duì)于Q8、Q9單元，依然可采用高斯積分方案（減縮積分）。
展開 在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析后，我們經(jīng)常提取的是全時(shí)程最大von Mises stress。
那么如何提取某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的von Mises stress呢？
首先明確ANSYS的節(jié)點(diǎn)附加在單元上，可以通過選擇單元上節(jié)點(diǎn)的方法提取節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。
1 確定節(jié)點(diǎn)所在單元，顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)。
例單元號(hào)8560，節(jié)點(diǎn)號(hào)8678。
2 進(jìn)入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費(fèi)內(nèi)容為相關(guān)命令流。
ansys提取積分點(diǎn)應(yīng)力的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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ansys提取積分點(diǎn)應(yīng)力的最新內(nèi)容
Abaqus中平面應(yīng)力單元高斯積分點(diǎn)的順序11個(gè)月前
可以輸出umat接口中的變量coords進(jìn)行查看
write(*,"(A,I4)") "npt = ", npt
write(*,"(A,3ES16.8)") "coords = ", coords
結(jié)果為：
npt = 1
coords = -5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 2
問題：
Ansys workbench進(jìn)行諧響應(yīng)仿真計(jì)算的后處理結(jié)果中，提供了單一頻率下的Von Mises應(yīng)力查看功能和應(yīng)力頻響曲線功能，但是應(yīng)力頻響曲線的應(yīng)力列表中沒有Von Mises應(yīng)力查看項(xiàng)。因?yàn)閂on Mises應(yīng)力太常用，所以這就給我們?cè)谡麄€(gè)掃頻范圍內(nèi)，定位Von Mises應(yīng)力的最大頻率和應(yīng)力值帶來(lái)一定的困難。如下所示。
需求：
希望后處理結(jié)果中可以在應(yīng)力響應(yīng)曲線中
采用python語(yǔ)言提取rst 文件結(jié)果提取
繼上次的推文：有限元計(jì)算過程中積分點(diǎn)應(yīng)力如何外插至節(jié)點(diǎn)處？【公式推導(dǎo)篇】，本次分享單元積分點(diǎn)應(yīng)力外插至節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值實(shí)現(xiàn)過程。
數(shù)值實(shí)現(xiàn)
借助以上理論，我們可以基于matlab平臺(tái)編制以下代碼段：
% 將積分點(diǎn)應(yīng)力外插至單元節(jié)點(diǎn)上，這里只列舉了Q4的情況
for i = 1:3
StressElem(e,:,i) = [1+0.5*sqrt(3) -0.5
注：由于技術(shù)鄰排版風(fēng)格有限，故部分內(nèi)容顯示不全，感興趣的小伙伴可點(diǎn)擊原文進(jìn)行閱覽：
有限元計(jì)算過程中積分點(diǎn)應(yīng)力如何外插至節(jié)點(diǎn)處？【公式推導(dǎo)篇】
https://mp.weixin.qq.com/s/47byQ3b3e5UpbUp7Krs2mQ
本次分享的是：有限元計(jì)算過程中，單元積分點(diǎn)應(yīng)力如何外推至節(jié)點(diǎn)
在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析后，我們經(jīng)常提取的是全時(shí)程最大von Mises stress。
那么如何提取某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的von Mises stress呢？
首先明確ANSYS的節(jié)點(diǎn)附加在單元上，可以通過選擇單元上節(jié)點(diǎn)的方法提取節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。
1 確定節(jié)點(diǎn)所在單元，顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)。
例單元號(hào)8560，節(jié)點(diǎn)號(hào)8678。
2 進(jìn)入TimeHist Postpro, 定義變量。
<p>在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/3655" rel="noopener noreferrer" target="_blank">ANSYS結(jié)構(gòu)</a>動(dòng)力分析時(shí)，時(shí)程分析（瞬態(tài)分析）的后處理經(jīng)常想要提取全時(shí)程結(jié)構(gòu)響應(yīng)的最大值及對(duì)應(yīng)的時(shí)間步。在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" rel="noopener
在ABAQUS中,當(dāng)需要獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力時(shí),可以在后處理中建立路徑或者用查詢功能等獲取.
但是當(dāng)需要大量的節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力數(shù)據(jù)時(shí),很多人會(huì)用Python編程進(jìn)行大批量的提取應(yīng)力.但是提取出來(lái)的應(yīng)力為單元積分點(diǎn)上的應(yīng)力.無(wú)法獲取節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力.同時(shí)在ABAQUS中的子程序中,也是對(duì)積分點(diǎn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作.
本文基于個(gè)人興趣同時(shí)想要更加了解有限元背后原理和公式的想法.近日進(jìn)行了一些初步的探索.希望大家批評(píng)指正
許多時(shí)候我們需要在ANSYS中查看高斯點(diǎn)上的應(yīng)或者和應(yīng)變，然而我們看到的節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力或者應(yīng)變通常是由高斯點(diǎn)上的應(yīng)力或者應(yīng)變外插而來(lái)，這時(shí)候我們就需要用到ERESX這個(gè)命令了。
ERESX命令使用格式：ERESX，Key(GUI: Main>solution > Load Step Opts > Output Ctrls > Integration Pt或Main Menu > Preprocessor
