ANSYS Workbench对积分点(节点)应力的几种处理方法
在文章《Ansys Workbench后处理求解结果应力种类选项值的含义》中,对Ansys Workbench后处理中的应力种类做了一个详细的介绍。下面通过一个实例,进一步探讨Ansys Workbench中后处理输出的各种类型的应力的计算方法。
Ansys Workbench输出的7种形式的应力分别为unveraged、areraged、nodal difference、nodal fraction、 elmemntal difference、elemental mean、elemental fraction,这七种应力的含义及相互关系如下图。
从上图中可以看到,在计算出积分点的应力以后,其它应力都是在其基础上推算出来的。下面说明每一个选项的推算过程。
(1)unveraged--没有平均化的应力。此时在单元内部,基于积分点的应力根据形函数推算该单元几个节点的应力。因为它是在积分点应力的基础上做的第一次运算,所以相对准确。此时如果一个节点周围毗邻几个单元,那么这几个单元在同一点处会有不同的应力值(在Ansys经典界面中查看模型的单元解时亦会得到此结果,具体可参看文章《Ansys中的节点解和单元解》)。
(2)areraged--节点的平均化应力。在对所有单元进行计算,得到其节点的应力后,此时对于共享节点,对该点的几个应力进行平均,得到该点的应力。
(3)nodal difference--节点应力差的最大值。对于共享节点,还没有进行应力平均时,它有几个应力,对这几个应力排序,得到最大值,最小值;用最大值减去最小值,得到的值称为nodal difference.
(4)nodal fraction--对于一个共享节点,用(3)除以(2),得到一个比率,就是nodal fraction.
(5)elmemntal difference--在一个单元内部操作。找到单元内部节点应力的最大值,最小值,用最大值减去最小值,得到一个值,称为elemental difference.
(6))elemental mean--在一个单元内部操作,在节点应力平均后,对于单元内所有的节点应力,再一次平均,得到单元内部的elemental mean.
(7)elemental fraction--在一个单元内部,用(5)除以(6),得到elemental fraction.
由以上可以看出,(2)(3)(4)都是对于共享节点,在不同的单元间进行计算的;(5)(6)(7)都是针对某个特定的单元所做的计算。