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2013-08-14 by:Abaqus培訓中心 來源:仿真在線
Abaqus有限元分析實例解析——在棒中的應力波傳播(二)
9.4.2 后處理
在Job Manager,點擊Results進入ABAQUS/CAE的Visulization模塊,并自動地打開由這個作業創建的輸出數據庫(.odb)文件。另一種方法,從位于工具欄下面的Module列表中,選擇Visulization進入Visulization模塊;從主菜單欄中,通過選擇File-->Open打開.odb文件并雙點擊合適的文件。
沿路徑(path)繪制應力
我們希望觀察沿著棒長度方向的應力分布是如何隨著時間變化的。為此,我們將觀察在整個分析過程中的三個不同時刻的應力分布。
對于輸出數據庫文件的前三個框圖的每一個圖,創建一條沿著棒的中心線3方向應力(S33)變化的曲線。為了創建這些繪圖,你首先需要定義沿著棒的中心的直線路徑。
沿著棒的中心創建一條由點構成的路徑(point list path):
1.在主菜單欄中,選擇Tools-->Path-->Create。
顯示Create Path(創建路徑)對話框。
2. 命名路徑為Center,選擇Point list(點列)作為路徑類型,并點擊Continue。
顯示Edit Point List Path(編輯點列路徑)對話框。
3.在Point Coordinates(點坐標)列表中,輸入棒兩端中心的坐標。例如,如果應用我們前述的方法生成了幾何和網格,那么在列表輸入中是0, 0, 1和0, 0, 0。(這個輸入指定了從(0,0,1)到(0,0,0)的一條路徑,如在模型的整體坐標系中所定義的。)
4.當完成后,點擊OK關閉Edit Point List Path對話框。
保存在三個不同時刻沿此路徑的應力的X-Y曲線圖:
1.在主菜單欄中,選擇Tools-->XY Data-->Manager。
2.在XY Data Manager(XY數據管理器)中,點擊Create。
顯示Create XY Data(創建XY數據)對話框。
3.選擇Path(路徑)作為XY數據的來源,并點擊Continue。
顯示XY Data from Path(從路徑中獲取XY數據)對話框,以及你已經創建的在路徑列表中可以找到的路徑。如果當前顯示的是未變形的模型形狀,在視圖中高亮度顯示你所選擇的路徑。
4.在Point loaction(點位置),選中Include intersection(包括交叉點)。
5.在對話框的X Values(X值)部分中,接受True distance(真實距離)作為選擇。
6.在對話框的Y Values(Y值)部分中,點擊Field Output(場變量輸出)以打開Field Output對話框。
7.選擇S33應力分量,并點擊OK。
在XY Data from Path對話框中的場輸出變量發生變化,表示將創建在3方向的應力數據。
注意:ABAQUS/CAE可能警告你場輸出變量將不會影響當前的圖像,保留繪圖模式為As is,并點擊OK繼續。
8.在XY Data from Path對話框中的Y Values部分,點擊Step/Frame。
9.在彈出的Step/Frame對話框中,選擇frame 1,它是5個記錄框圖的第2個圖。(列出的第1個框圖為frame 0,它是模型在分析步開始時的基本狀態。)點擊OK。
在XY Data from Path對話框中的Y Values部分發生改變,表示將從第一個分析步的frame 1創建數據。
10.保存X-Y數據,點擊Save as。
顯示Save XY Data as對話框。
11.命名X-Y數據為S33_T1,并點擊OK。
在XY Data Manager中,顯示出S33_T1。
12.重復步驟8到步驟10,創建frame 2和frame 3的X-Y數據,并分別命名數據集合為S33_T2和S33_T3。
13.關閉XY Data from Path對話框,點擊Cancel。
繪制應力曲線:
1.在XY Data Manager對話框中,拖動光標高亮度顯示所有3組XY數據集。
2.點擊Plot。
ABAQUS/CAE繪制出沿著棒中心3方向上對應于frame 1、2和3的應力,它們對應于近似的模擬時刻分別為5×10-5 s、1×10-4 s和1.5×10-4 s。
設置XY曲線圖:
1.從主菜單欄中,選擇Options-->XY Plot。
顯示XY Plot Options(XY圖選項)對話框。
2.點擊Tick Marks(刻度)頁。
使Tick Marks選項可以工作。
3.指定Y軸的主要刻度出現在20E3 s增量(increments)。
4.對于X軸和Y軸的次要刻度選項,在每個主要刻度間隔之間指定次要刻度為0。
你也可以設置每個軸的標題。
5.點擊Titles(標題)頁,使標題選項可以工作。
6.在X-Axis(X軸)域,選擇標題來源為User-specified(自定義)。在Title Text(標題內容)域,輸入Distance along bar (m)。
7.在Y-Axis域,指定Stress-S33 (Pa)為Y軸的標題。
8.點擊OK確認用戶選擇的X-Y繪圖參數,并關閉XY Plot Options對話框。
設置在X-Y繪圖中曲線的顯示:
1.從主菜單欄中,選擇Options-->XY Curve。
顯示XY Curve Options(XY曲線選項)對話框。
2.在XY Data數據域中,選擇S33_T2。
3.對于S33_T2曲線,選擇點線類型,并點擊Apply。
S33_T2曲線變成為點線。
4.重復步驟2與3,使S33_T3成為虛線。
5.點擊Dismiss關閉XY Curve Options對話框。
所設置的繪圖顯示在圖9-8中。
我們能夠看到,在三條曲線的每一條中應力波在棒的長度上的影響是近似為0.2 m。這個距離應該對應于爆炸波在作用時間內傳播的距離,這可以通過簡單的計算來驗證。如果波前的長度為0.2 m和波速為5.15×103 m/s,那么波傳播0.2 m所用的時間為3.88×10-5 m/s。正如所預料的,這就是我們所施加的爆炸荷載的作用時間。當應力波沿著棒傳播時它并不是嚴格的方波。特別是在應力突然改變之后有回復或者擺動。在本章后面將要討論的線性體粘性,減緩了這種回復,因此并未對結果有負面的影響。
創建歷史曲線圖
另一種研究結果的方法是觀察在棒中的三個不同點的應力的時間歷史;例如,距離棒的加載端為0.25 m、0.50 m和0.75 m的三個點。為此,我們必須首先確定位于這些位置處的單元編號。確定這些單元編號的一種容易的方法是在包含沿著棒邊界的單元(集合OUT)的顯示組中查詢這些單元。
創建和繪出顯示組并查詢單元編號:
1.從主菜單欄中,選擇Tools-->Display Group-->Create。ABAQUS/CAE顯示Create Display Group(創建顯示組)對話框。
2.選擇Elements作為Item,和Elements Sets(單元集)作為Seletion Method(選擇方式)。從幾何集合列表中,選擇OUT,點擊Save Selection As(保存選擇內容為)。
3.在Save Selection As對話框中,命名顯示組為History plot。點擊OK。4.點擊Dismiss關閉Create Display Group對話框。
5.從主菜單欄中,選擇Plot-->Undeformed Shape,繪制未變形形狀。
6.從主菜單欄中,選擇Tools-->Display Group-->Plot-->History plot,繪制所創建的顯示組。
7.從主菜單欄中,選擇Tools-->Query。
8.在彈出的Query(查詢)對話框中,選擇Probe Values(探測),并點擊OK。
顯示Probe Values對話框。
9.點擊在圖9-9中的陰影單元(在棒中的每第13個單元)。單元的ID(編號)顯示在Probe Values對話框中。標記這三個陰影單元的編號。
10.點擊Cancel關閉Probe Values對話框。
當提示你是否將結果寫入到一個文件時,點擊No。
繪制應力歷史:
1.從主菜單欄中,選擇Result-->History Output。
ABAQUS/CAE顯示History Output對話框。在Output Varialbes域中包含了在輸出數據庫的歷史變量部分中的所有變量的列表;這些也是你能夠繪制的所有變量。為了觀察變量選擇的完整描述,拖動對話框的左邊或右邊框,增加History Output對話框的寬度。
2.應用[Ctrl]+點擊,選擇多組X-Y數據集合,對于已經標識的三個單元(每第13個單元),選擇在3方向上的應力(S33)數據。
3.在History Output對話框的底部,點擊Plot。
ABAQUS/CAE繪制出在每個單元中的應力(縱軸)隨時間變化的X-Y圖。
4.點擊Dismiss關閉對話框。
如前所述,你可以設置圖的顯示。
設置X-Y圖:
1.從主菜單欄中,選擇Options--> XY Plot。
顯示XY Plot Options對話框。
2.點擊Title頁。
標題選項可以工作。
3.在X-axis域,指定X軸標題為Total time (s)。
4.點擊OK確認所設置的X-Y曲線圖選項,并關閉對話框。
設置在X-Y圖中曲線的顯示:
1.從主菜單欄中,選擇Options--> XY Curve。
顯示XY Curve Options對話框。
2.在XY Data域中,選擇對應于最接近于棒自由端的單元的臨時的X-Y數據編號。(在這個集合中的單元最先受到應力波的影響。)
3.選擇User-specified圖標來源。
4.在Legend text(圖標文本)域中,鍵入S33-0.25。
5.點擊Apply。
6.在XY Data域中,選擇對應于在棒中間的單元的臨時的X-Y數據編號。(這是下一個受應力波影響的單元。)
7.指定S33-0.5作為曲線的圖標文本,并改變曲線類型為點線(dotted)。
8.點擊Apply。
9.在XY Data域中,選擇對應于最接近于棒固定端的單元的臨時的X-Y數據編號。(這是最后一個受應力波影響的單元。)
10.指定S33-0.75作為曲線的圖標文本,并改變曲線類型為虛線(dashed)。
11.點擊OK,確認你的設置并關閉對話框。
設置后的圖顯示在圖9-10中。
我們從歷史圖上可以看到,當應力波通過所給出的點時應力開始增加。一旦應力波完全地通過了該點,該點的應力值在零的附近振蕩。
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