質(zhì)心提取
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
質(zhì)心提取的實(shí)例教程
在ansys中，我們經(jīng)常需要提取模型的質(zhì)心，查看其質(zhì)心的位置，以及動(dòng)力學(xué)中查看質(zhì)心的移動(dòng)軌跡，并非某一參考點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。在ansys軟件中很容易查看模型，或者某一組件的質(zhì)心如圖所示。只需要在幾何模型中選中模型，然后再property中查看坐標(biāo)即可。但是這種為靜態(tài)結(jié)果，也就是初始狀態(tài)的結(jié)果
如果要查看模型在受力作用下發(fā)生了變形，那么對(duì)應(yīng)的質(zhì)心顯然會(huì)發(fā)生移動(dòng)。但是在這種情況下怎么查看質(zhì)心呢。一個(gè)近似的方法可以如下方式：
在后處理中插入自定義的結(jié)果loc-defy，可以得到模型變形后的坐標(biāo)，然后查看average的結(jié)果，就是質(zhì)心的結(jié)果，該方法根據(jù)變形量的平均效果來(lái)得到質(zhì)心的，如下所示
但是真正的質(zhì)心提取方法并非上面的方式，需要準(zhǔn)確獲得，需要采用下面的命令
upcoord,1更新模型單元位置
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寫(xiě)在前面，最近回看了一些自己之前編寫(xiě)的和這個(gè)py代碼，發(fā)現(xiàn)自己寫(xiě)的可能和公式表達(dá)的有偏差，在我的測(cè)試過(guò)程中，提取的是單元積分點(diǎn)處的應(yīng)力應(yīng)變值，由于只有一個(gè)積分點(diǎn)（這個(gè)積分點(diǎn)在質(zhì)心，與centroid提取得到的結(jié)果一樣），因此自然的把這個(gè)值當(dāng)成了單元的平均應(yīng)力或平均應(yīng)變，然后進(jìn)行計(jì)算，但是我現(xiàn)在覺(jué)得這并不是獲取單元平均應(yīng)力的方式，也就是代碼并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)所謂的提取平均應(yīng)力應(yīng)變的功能，希望有大神可以指點(diǎn)迷津。
如果是有多個(gè)積分點(diǎn)的話，是不是應(yīng)該對(duì)每個(gè)積分點(diǎn)權(quán)重進(jìn)行積分，加權(quán)平均這樣得到單元的平均應(yīng)力，然后乘單元體積，將所有單元的值求和再除模型的總體積，就得到整個(gè)RVE模型的平均應(yīng)力。
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最近寫(xiě)了一個(gè)簡(jiǎn)單的python讀取abaqus結(jié)果中的場(chǎng)輸出數(shù)據(jù)，想通過(guò)均勻化計(jì)算方法來(lái)計(jì)算所定義集合的平均應(yīng)力應(yīng)變曲線，之前是手動(dòng)提取了各個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，然后用excel、matlab處理，但是很慢，而且很費(fèi)勁，于是就想著用Python來(lái)處理結(jié)果。
有需要的同學(xué)可以下載附件文件，打開(kāi)abaqus，file→run script，選擇腳本文件即可運(yùn)行。
average.zip
均勻化計(jì)算方法：
參考文獻(xiàn)：馬思鳴. 精沖用碳鋼微觀組織對(duì)宏觀力學(xué)性能及精沖性能影響研究[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2017.
我在網(wǎng)上找了挺久挺多的關(guān)于Python提取場(chǎng)輸出結(jié)果的，
主要對(duì)以下幾篇帖子進(jìn)行了參考：
http://forum.simwe.com/forum.php?
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質(zhì)心提取的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
質(zhì)心提取的最新內(nèi)容
所有目標(biāo)區(qū)域通過(guò)判斷 FEM 網(wǎng)格單元質(zhì)心是否落入給定幾何范圍內(nèi)構(gòu)造掩碼，并統(tǒng)一賦予電導(dǎo)率擾動(dòng)值（如 +1）。
2.3 正向電壓模擬與樣本存儲(chǔ)
對(duì)每一組 img_target 與其對(duì)應(yīng)的 img_bg 執(zhí)行前向求解，得到擾動(dòng)前后邊界電壓分布 v_bg 與 v_target。
玻璃膠和粘膠均采用六面體網(wǎng)格，貫穿燈、線束、上下護(hù)板等采用質(zhì)量質(zhì)心模擬，網(wǎng)格總成模型如圖3所示。
圖2 網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)圖
圖3 網(wǎng)格總成模型圖
3.2.3 載荷工況
鉸鏈與車(chē)身鈑金連接端采用固定約束，鉸鏈與內(nèi)板連接端釋放軸向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，鎖扣約束123自由度，采用EIGRL模態(tài)分析法，提取前10階模態(tài)。
</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(63, 63, 63);">打開(kāi)優(yōu)化函數(shù)編輯器，利用優(yōu)化函數(shù)操作數(shù)CENX和CENY（質(zhì)心位置）設(shè)置所有結(jié)構(gòu)在像面上光斑質(zhì)心的位置為0。使用優(yōu)化操作數(shù)PLEN提取所有結(jié)構(gòu)主光線 (PX=0, PY=0) 的光程，并將它們限制為相同的值。
可以通過(guò)特征選擇和特征提取等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)縮減。特征選擇涉及從數(shù)據(jù)集中選擇相關(guān)特征的子集，而特征提取涉及將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為較低維空間，同時(shí)保留重要信息。
數(shù)據(jù)離散化：這涉及將連續(xù)數(shù)據(jù)劃分為離散的類(lèi)別或間隔。離散化通常用于需要分類(lèi)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。離散化可以通過(guò)等寬分箱、等頻分箱和聚類(lèi)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在ansys中，我們經(jīng)常需要提取模型的質(zhì)心，查看其質(zhì)心的位置，以及動(dòng)力學(xué)中查看質(zhì)心的移動(dòng)軌跡，并非某一參考點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。在ansys軟件中很容易查看模型，或者某一組件的質(zhì)心如圖所示。只需要在幾何模型中選中模型，然后再property中查看坐標(biāo)即可。
Part.1
動(dòng)力懸置模型組成
1、建立發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心點(diǎn)位置，懸置點(diǎn)位置需要將懸置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)位置的模擬點(diǎn)與質(zhì)心點(diǎn)使用rbe2相連，并在質(zhì)心點(diǎn)位置建立conm2質(zhì)量單元，該質(zhì)量單元賦值發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量屬性;
其中一種方法是使所有子鏡在像面上光斑的幾何質(zhì)心位置與像面頂點(diǎn)重合。由于幾何點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的質(zhì)心和衍射點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的質(zhì)心相同，因此這個(gè)方法最終會(huì)得到最小的均方根點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)尺寸。此外為了使優(yōu)化結(jié)果向正確的方向收斂，我們還需要限制每個(gè)子鏡主光線的光程盡可能一致。
打開(kāi)優(yōu)化函數(shù)編輯器，利用優(yōu)化函數(shù)操作數(shù)CENX和CENY（質(zhì)心位置）設(shè)置所有結(jié)構(gòu)在像面上光斑質(zhì)心的位置為0。
Part.1
動(dòng)力懸置模型組成
1、建立發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心點(diǎn)位置，懸置點(diǎn)位置需要將懸置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)位置的模擬點(diǎn)與質(zhì)心點(diǎn)使用rbe2相連，并在質(zhì)心點(diǎn)位置建立conm2質(zhì)量單元
Guest等使用節(jié)點(diǎn)體積分?jǐn)?shù)為設(shè)計(jì)變量，投影到由單元質(zhì)心和最小允許半徑確定的單元空間，提出線性投影函數(shù)和使用正則化Heaviside階躍函數(shù)的非線性投影函數(shù)，實(shí)現(xiàn)最小尺寸控制
。但線性投影函數(shù)沿邊界存在衰落效應(yīng)(圖
8
a
)
，拓?fù)錁?gòu)型存在單節(jié)點(diǎn)鉸鏈問(wèn)題。
（6）增加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量調(diào)整質(zhì)心位置，可以有效降低壓縮機(jī)三個(gè)方向的振動(dòng)值。
