12.1 商业有限元软件结果后处理的必要性

12.1 商业有限元软件结果后处理的必要性

随着计算技术、计算硬件的发展及越来越多的需求,商业有限元软件的功能也越来越强大,不但计算和分析功能强大,其数据后处理功能也越来越强大。目前的商业有限元软件中,对计算结果可以进行统计分析,也可以进行各种形式的可视化(图12-1)。

图12-1 Abaqus中显示的应力计算结果

但是,在实际应用中,这些现成的分析和可视化功能并不总能满足用户的要求。例如下面的几个例子。

①画一个计算结果与实验或解析结果的对比图。将计算结果与实验或解析结果相对比,是研究或工程中经常要进行的工作,但仅用商业有限元软件的后处理功能是不能完成这一工作的。因为有限元软件不提供将实验或理论结果导入后绘图的功能。更为重要的是,有限元数据结果中的数据点(节点或单元数据点)与实验观测的数据点很有可能是不对应的,也无法做比较。要完成上面的工作,需要将有限元计算结果导出来,然后用其他数据处理软件完成操作。

②对计算结果进行深入分析或从中拟合关系等。即使不和实验或解析结果对比,仅用计算结果分析,有时软件提供的功能也是不够用的。例如,对一个结构的应力场中的一部分进行“增强”,使其更加突出。这需要先判定,划定区域,再进行分块操作。对于这种复杂的操作,商业有限元软件一般是不提供的。再如,从不同载荷的计算结果中拟合出一个关系式,直接用有限元软件完成这种操作也比较困难。

③画一个符合期刊发表规范的图。即使上面两个工作都不做,有限元软件的计算结果也直接就可以用,商业软件画的图在很多时候也是不能用的。例如图12-1就不符合绝大多数期刊的绘图要求。

综上可知,将商业有限元软件的计算结果导出,然后用功能更强大、使用更灵活的语言(如MATLAB)编程进行处理是很有必要的。