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2013-08-14 by:Abaqus培訓(xùn)中心 來源:仿真在線
Abaqus有限元分析實例解析——在棒中的應(yīng)力波傳播(二)
9.4.2 后處理
在Job Manager,點擊Results進(jìn)入ABAQUS/CAE的Visulization模塊,并自動地打開由這個作業(yè)創(chuàng)建的輸出數(shù)據(jù)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(jìn)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(yīng)力
我們希望觀察沿著棒長度方向的應(yīng)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(yīng)力分布。
對于輸出數(shù)據(jù)庫文件的前三個框圖的每一個圖,創(chuàng)建一條沿著棒的中心線3方向應(yīng)力(S33)變化的曲線。為了創(chuàng)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(chuàng)建一條由點構(gòu)成的路徑(point list path):
1.在主菜單欄中,選擇Tools-->Path-->Create。
顯示Create Path(創(chuàng)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(biāo))列表中,輸入棒兩端中心的坐標(biāo)。例如,如果應(yīng)用我們前述的方法生成了幾何和網(wǎng)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(biāo)系中所定義的。)
4.當(dāng)完成后,點擊OK關(guān)閉Edit Point List Path對話框。
保存在三個不同時刻沿此路徑的應(yīng)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(shù)據(jù)管理器)中,點擊Create。
顯示Create XY Data(創(chuàng)建XY數(shù)據(jù))對話框。
3.選擇Path(路徑)作為XY數(shù)據(jù)的來源,并點擊Continue。
顯示XY Data from Path(從路徑中獲取XY數(shù)據(jù))對話框,以及你已經(jīng)創(chuàng)建的在路徑列表中可以找到的路徑。如果當(dāng)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(yīng)力分量,并點擊OK。
在XY Data from Path對話框中的場輸出變量發(fā)生變化,表示將創(chuàng)建在3方向的應(yīng)力數(shù)據(jù)。
注意:ABAQUS/CAE可能警告你場輸出變量將不會影響當(dāng)前的圖像,保留繪圖模式為As is,并點擊OK繼續(xù)。
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(tài)。)點擊OK。
在XY Data from Path對話框中的Y Values部分發(fā)生改變,表示將從第一個分析步的frame 1創(chuàng)建數(shù)據(jù)。
10.保存X-Y數(shù)據(jù),點擊Save as。
顯示Save XY Data as對話框。
11.命名X-Y數(shù)據(jù)為S33_T1,并點擊OK。
在XY Data Manager中,顯示出S33_T1。
12.重復(fù)步驟8到步驟10,創(chuàng)建frame 2和frame 3的X-Y數(shù)據(jù),并分別命名數(shù)據(jù)集合為S33_T2和S33_T3。
13.關(guān)閉XY Data from Path對話框,點擊Cancel。
繪制應(yīng)力曲線:
1.在XY Data Manager對話框中,拖動光標(biāo)高亮度顯示所有3組XY數(shù)據(jù)集。
2.點擊Plot。
ABAQUS/CAE繪制出沿著棒中心3方向上對應(yīng)于frame 1、2和3的應(yīng)力,它們對應(yīng)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(shè)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(xiàn)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(shè)置每個軸的標(biāo)題。
5.點擊Titles(標(biāo)題)頁,使標(biāo)題選項可以工作。
6.在X-Axis(X軸)域,選擇標(biāo)題來源為User-specified(自定義)。在Title Text(標(biāo)題內(nèi)容)域,輸入Distance along bar (m)。
7.在Y-Axis域,指定Stress-S33 (Pa)為Y軸的標(biāo)題。
8.點擊OK確認(rèn)用戶選擇的X-Y繪圖參數(shù),并關(guān)閉XY Plot Options對話框。
設(shè)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(shù)據(jù)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(fù)步驟2與3,使S33_T3成為虛線。
5.點擊Dismiss關(guān)閉XY Curve Options對話框。
所設(shè)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(yīng)力波在棒的長度上的影響是近似為0.2 m。這個距離應(yīng)該對應(yīng)于爆炸波在作用時間內(nèi)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(yù)料的,這就是我們所施加的爆炸荷載的作用時間。當(dāng)應(yīng)力波沿著棒傳播時它并不是嚴(yán)格的方波。特別是在應(yīng)力突然改變之后有回復(fù)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(fù),因此并未對結(jié)果有負(fù)面的影響。
創(chuàng)建歷史曲線圖
另一種研究結(jié)果的方法是觀察在棒中的三個不同點的應(yīng)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(chuàng)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(chuàng)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(nèi)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(guān)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(chuàng)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(biāo)記這三個陰影單元的編號。
10.點擊Cancel關(guān)閉Probe Values對話框。
當(dāng)提示你是否將結(jié)果寫入到一個文件時,點擊No。
繪制應(yīng)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(shù)據(jù)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(yīng)用[Ctrl]+點擊,選擇多組X-Y數(shù)據(jù)集合,對于已經(jīng)標(biāo)識的三個單元(每第13個單元),選擇在3方向上的應(yīng)力(S33)數(shù)據(jù)。
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(yīng)力(縱軸)隨時間變化的X-Y圖。
4.點擊Dismiss關(guān)閉對話框。
如前所述,你可以設(shè)置圖的顯示。
設(shè)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(biāo)題選項可以工作。
3.在X-axis域,指定X軸標(biāo)題為Total time (s)。
4.點擊OK確認(rèn)所設(shè)置的X-Y曲線圖選項,并關(guān)閉對話框。
設(shè)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(yīng)于最接近于棒自由端的單元的臨時的X-Y數(shù)據(jù)編號。(在這個集合中的單元最先受到應(yīng)力波的影響。)
3.選擇User-specified圖標(biāo)來源。
4.在Legend text(圖標(biāo)文本)域中,鍵入S33-0.25。
5.點擊Apply。
6.在XY Data域中,選擇對應(yīng)于在棒中間的單元的臨時的X-Y數(shù)據(jù)編號。(這是下一個受應(yīng)力波影響的單元。)
7.指定S33-0.5作為曲線的圖標(biāo)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(yīng)于最接近于棒固定端的單元的臨時的X-Y數(shù)據(jù)編號。(這是最后一個受應(yīng)力波影響的單元。)
10.指定S33-0.75作為曲線的圖標(biāo)文本,并改變曲線類型為虛線(dashed)。
11.點擊OK,確認(rèn)你的設(shè)置并關(guān)閉對話框。
設(shè)置后的圖顯示在圖9-10中。
我們從歷史圖上可以看到,當(dāng)應(yīng)力波通過所給出的點時應(yīng)力開始增加。一旦應(yīng)力波完全地通過了該點,該點的應(yīng)力值在零的附近振蕩。
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