7.2.2 图像显示结果
一旦所需结果存入数据库,可通过图像显示和表格方式观察。另外,可映射沿某一路径的结果数据。图像显示可能是观察结果的最有效方法。POST1可显示下列类型图像。
1)梯度线显示。
2)变形后的形状显示。
3)矢量图显示。
4)路径绘图。
5)反作用力显示。
6)粒子流轨迹。
1.梯度线显示
梯度线显示表现了结果项(如应力、温度、磁场磁通密度等)在模型上的变化。梯度线显示中有以下4个可用命令。
命令:PLNSOL。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Nodal Solu。
命令:PLESOL。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Element Solu。
命令:PLETAB。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Elem Table。
命令:PLLS。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Line Elem Res。
PLNSOL命令生成连续的整个模型的梯度线。该命令或GUI方式可用于原始解或派生解。对典型的单元间不连续的派生解,在节点处进行求平均值处理,以便可显示连续的梯度线。下面将举出原始解(TEMP)(见图7-3)和派生解(TGX)(见图7-4)梯度显示的示例。
PLNSOL,TEMP!原始解:自由度TEMP
若有PowerGraphics(性能优化的增强型RISC体系图形),可用下面任一方法来对派生数据求平均值。
命令:AVRES。
GUI:Main Menu>General Postproc>Options for Outp。
GUI:Utility Menu>List>Results>Options。
上述任一方法均可确定在材料及(或)实常数不连续的单元边界上是否对结果进行求平均值处理。

图7-3 使用PLNSOL得到的原始解的梯度线

图7-4 PLNSOL命令对派生数据进行梯度显示
注意:
若PowerGraphics无效(对大多数单元类型而言,这是默认值),不能用AVRES命令去控制平均计算。平均算法则不管连接单元的节点属性如何,均会在所选单元上的所有节点处进行平均操作。这对材料和几何形状不连续处是不合适的。当对派生数据进行梯度线显示时(这些数据在节点处已做过平均),务必选择相同材料、相同厚度(对板单元)、相同坐标系等的单元。
PLESOL命令在单元边界上生成不连续的梯度线(见图7-5所示),该命令用于派生的解数据。命令示例如下。
PLESOL,TG,X
PLETAB命令可以显示单元表中数据的梯度线图(也可称云纹图或者云图)。在PLET-AB命令中的AVGLAB字段,提供了是否对节点处数据进行平均的选择项(默认状态下,对连续梯度线作平均,对不连续梯度线不作平均)。下例假设采用SHELL99单元(层状壳)模型,分别对结果进行平均和不平均处理,如图7-6和图7-7所示,相应的命令如下。
ETABLE,SHEARXZ,SMISC,9!在第二层底部存在层内剪切(ILSXZ)
PLETAB,SHEARXZ,AVG!SHEARXZ的平均梯度线图
PLETAB,SHEARXZ,NOAVG!SHEARXZ的未平均(默认值)的梯度线

图7-5 显示不连续梯度线的PLESOL图样

图7-6 平均的PLETAB梯度线
PLLS命令用梯度线的形式显示一维单元的结果,该命令也要求数据存储在单元表中,该命令常用于梁分析中显示剪力图和力矩图。下面给出一个梁模型(BEAM3单元,KEYOPT(9)=1)的示例,结果显示如图7-8所示,命令如下。
ETABLE,IMOMENT,SMISC,6 !I端的弯矩,命名为IMOMENT
ETABLE,JMOMENT,SMISC,18 !J端的弯矩,命名为JMOMENT
PLLS,IMOMENT,JMOMENT !显示IMOMENT,JMOMENT结果

图7-7 未平均的PLETAB梯度线

图7-8 用PLLS命令显示的弯矩图
PLLS命令将线性显示单元的结果,即用直线将单元I节点和J节点的结果数值连起来,而不管结果沿单元长度是否是线性变化,另外,可用负的比例因子将图形倒过来。
用户需要注意如下几个方面。
1)可用/CTYPE命令(GUI:Utility Menu>Plot Ctrls>Style>Contours>Contour Style)首先设置KEY为1来生成等轴测的梯度线显示。
2)平均主应力:默认情况下,各节点处的主应力根据平均分应力计算。也可反过来做,首先计算每个单元的主应力,然后在各节点处平均。
其命令和GUI路径如下。
命令:AVPRIN。
GUI:Main Menu>General Postproc>Options for Outp。
GUI:Utility Menu>List>Results>Options。
该法不常用,但在特定情况下很有用。需注意的是,在不同材料的结合面处不应采用平均算法。
3)矢量求和:与主应力的做法相同。默认情况下,在每个节点处的矢量和的模(平方和的开方)是按平均后的分量来求的。用AVPRIN命令可反过来计算,先计算每单元矢量和的模,然后在节点处进行平均。
4)壳单元或分层壳单元:默认情况下,壳单元和分层壳单元得到的计算结果是单元上表面的结果。(https://www.daowen.com)
要显示上表面、中部或下表面的结果,用SHELL命令(GUI:Main Menu>General Post-proc>Options for Outp)。对于分层单元,使用LAYER命令(GUI:Main Menu>General Posr-proc>Options for Outp)指明需显示的层号。
5)Von Mises当量应力(EQV):使用命令AVPRIN可以改变用来计算当量应力的有效泊松比。
命令:AVPRIN。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Nodal Solu。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Element Solu。
GUI:Utility Menu>Plot>Results>Contour Plot>Elem Solution。
典型情况下,对弹性当量应变(EPEL,EQV),可将有效泊松比设为输入泊松比,对非弹性应变(EPPL,EQV或EPCR,EQV),设为0.5。对于整个当量应变(EPTOT,EQV),应在输入的泊松比和0.5之间选用一有效泊松比。另一种方法是,用命令ETABLE存储当量弹性应变,使有效泊松比等于输入泊松比,在另一张表中用0.5作为有效泊松比存储当量塑性应变,然后用SADD命令将两张表合并,得到整个当量应变。
2.变形后的形状显示
在结构分析中可用这些显示命令观察结构在施加载荷后的变形情况。其命令及相应的GUI路径如下。
命令:PLDISP。
GUI:Utitity Menu>Plot>Results>Deformed Shape。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape。
例如,输入如下命令,界面显示如图7-9所示。
PLDISP,1 !变形后的形状与原始形状叠加在一起
另外,可用/DSCALE命令来改变位移比例因子,对变形图进行缩小或放大显示。
需提醒的一点是,在用户进入POST1时,通常所有载荷符号被自动关闭,以后再次进入PREP7或SLUTION处理器时仍不会见到这些载荷符号。若在POST1中打开所有载荷符号,那么将会在变形图上显示载荷。
3.矢量显示
矢量显示是指用箭头显示模型中某个矢量大小和方向的变化,通常所说的矢量包括:平移(U)、转动(ROT)、磁力矢量势(A)、磁通密度(B)、热通量(TF)、温度梯度(TG)、液流速度(V)、主应力(S)等。
用下列方法可产生矢量显示。
命令:PLVECT。
GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predefined Or User-Defined。
可用下列方法改变矢量箭头长度比例。
命令:/VSCALE。
GUI:Utility Menu>PlotCtrls>Style>Vector Arrow Scaling。
例如,输入下列命令,图形界面将显示如图7-10所示。
PLVECT,B!磁通密度(B)的矢量显示
说明:在PLVECT命令中定义两个或两个以上分量,用户可生成自己所需的矢量值。

图7-9 变形后的形状与原始形状一起显示

图7-10 磁场强度的PLVECT矢量图
4.路径图
路径图是显示某个变量(如位移、应力,温度等)沿模型上指定路径的变化图。要产生路径图,执行下述步骤。
1)执行命令PATH定义路径属性(GUI:Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>Path Status>Defined Paths)。
2)执行命令PPATH定义路径点(GUI:Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path)。
3)执行命令PDEF将所需的量映射到路径上(GUI:Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map Onto Path)。
4)执行命令PLPATH和PLPAGM显示结果(GUI:Main Menu>General Postproc>Path Operations>Plot Path Items)。
5.反作用力显示
用命令/PBC下的RFOR或RMOM来激活反作用力显示。以后的任何显示(由NPLOT、EPLOT或PLDISP命令生成)将在定义了DOF约束的点处显示反作用力。约束方程中某一自由度节点力之和不应包含该节点的外力。
如反作用力一样,也可用命令/PBC(GUI:Utility Menu>PlotCtrls>Symbols)中的NFOR或NMOM项显示节点力,这是单元在其节点上施加的外力。每一节点处这些力之和通常为0,约束点处或加载点除外。
默认情况下,打印出的或显示出的力(或力矩的)的数值代表合力(静力、阻尼力和惯性力的总和)。FORCE命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Options For Outp)可将合力分解成各分力。
6.粒子流和带电粒子轨迹
粒子流轨迹是一种特殊的图像显示形式,用于描述流动流体中粒子的运动情况。带电粒子轨迹是显示带电粒子在电、磁场中如何运动的图像。
粒子流或带电粒子轨迹显示常用的有以下两组命令及相应的GUI路径。
1)TRPOIN命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Defi Trace Pt)。在路径轨迹上定义一个点(起点、终点或者两点中间的任意一点)。
2)PLTRAC命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Plot Flow Tra)。在单元上显示流动轨迹,能同时定义和显示多达50点。
PLTRAC图样如图7-11所示。
PLTRAC命令中的Item字段和Comp字段能使用户看到某一特定项的变化情况(如对于粒子流动而言,其轨迹为速度、压力和温度;对于带电粒子而言,其轨迹为电荷)。项目的变化情况沿路径用彩色的梯度线显示出来。
另外,与粒子流或带电粒子轨迹相关的还有如下命令。
●TRPLIS命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>List Trace Pt),列出轨迹点。
●TRPDEL命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Dele Trace Pt),删除轨迹点。
●TRTIME命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Time Interval),定义流动轨迹时间间隔。
●ANFLOW命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Paticle Flow),生成粒子流的动画序列。
7.破碎图
若在模型中有SOLID65单元,可用PLCRACK命令(GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Crack/Crash)确定哪些单元已断裂或碎开。以小圆圈标出已断裂,以八边形表示混凝土已碎开(见图7-12)。在使用不隐藏矢量显示的模式下,可见断裂和压碎的符号,为指定这一设备,用命令“/DEVICE,VECTOR,ON”(GUI:Utility Menu>Plotctrls>Device Options)即可。

图7-11 粒子流轨迹示例

图7-12 具有裂缝的混凝土梁