ANSYS Workbench有限元分析后处理功能全面解析

1前言
   

ANSYS Workbench提供了相对容易的GUI操作方式，可以进行模型的前处理、计算设置、后处理等，而且增加了很多人性化功能方便大家进行软件的使用。今天这篇文章针对后处理中，进行结果查看时常用的功能或小技巧进行梳理和介绍，希望对学习Workbench的工程师有一定的帮助。

2常用后处理结果查看方法
   

云图结果查看

在进行后处理时，最经常使用的就是结果云图的查看，在Workbench中，可以查看各种位移、应力、应变等等很多种类的云图。在各类云图查看时，我们可以根据需要更改云图的查看方式，包括显式方式、等高线设置、模型显式设置、矢量图设置等，还有诸如位移缩放比例、动画显式等功能。

图1 云图显示设置

显示方式设置：

a)外观图：默认的设置，显示当前模型的全部外观；

b)等值面：按照默认的等高线设置，只显示等值面；

c)上限等值面：按照人工设置显示高于或低于某一个值时的模型云图或者位于某一区间内的云图；

d)截断面：显示截断面的结果，后续会详细介绍。

等高线设置：

a)平滑等高线：等高线变化位置平滑，无明显分界；

b)等高线带：按照带状显示，有面向分界；

c)等值线：仅显示等值线；

d)实体填充：仅显示实体，无云图。

模型显示设置：

a)无线框：无单元及几何边框显示；

b)显示未变形线框：未变形前的模型边界与变形后云图同时显示；

c)显示未变形模型：未变形前的模型几何与变形后云图同时显示

d)显示单元：云图中显示单元。

除了上述几个常用的功能外，还有其他，比如比例缩放功能，此功能可以人工设置变形的比例，支持手动输入比例值。还有动画功能，通过此功能可以查看结果的动画显示，而且可以将动画保存。

切片结果查看

上述提到的截断面显示实际上就是应用切片查看功能，查看任意截断面上的结果。选择该功能，在图形窗口中沿某一方向画一直线，这时模型就会沿该直线指定的面切开，这时可以轻松观察截断面上的结果云图。对于模型较复杂，或者模型有内部结构，从外侧很难看到内部结果时，我们就可以采用这个切片结果查看功能。还有一点需要说明的是，该功能不仅应用在后处理中，在几何处理或网格划分时也可以使用。

在Section Planes编辑器中，可以对已经创建的截断面进行管理，比如创建、删除等。活动切面是指按照当前选中的切面，沿切面的法向活动该切面，进行实时的动态的观察。单元显示是指是否显示当前截断面上的完整单元。

图2 Section Planes编辑器

注释标记功能

在Workbench后处理模块中，除了可以查看各种常规云图，动画等结果外，注释标记功能也会经常用到，注释标记功能可以对当前结果进行实时标记，方便同时对云图和结果数值进行查看与比对。

在ANSYS R18版本中，针对注释标记功能进行了一定的改进，可以支持对已经做好的注释位置进行拖动，防止注释放置在云图中时，影响对云图的查看。

使用时先选择Probe对指定位置进行标记，然后选择（Label or Imported Objects ）按钮，对需要移动的注释进行移动，移动后注释框前面会有红色标识。另外Graphics Annotations中，会显示注释标记的各种信息，如类型、数值、单位以及位置等信息。

图3 注释标记显示

图4 注释标记信息显示

ANSYS Viewer 3D结果查看

ANSYS Viewer是一款3D仿真结果查看工具。早期的ANSYS版本在后处理时，只能以图片或整个模型的形式供其他工程师查看结果，图片结果是一个固定的2D形式，不能有其他操作（如旋转、标识等）。若是整个模型的话，文件内存太大，不易于传阅，另外想查看结果的人员还必须安装有ANSYS整套产品程序。

在ANSYS R18中，ANSYS Viewer功能进行了较大的增强，可以支持3D结果图像的查看，而且供ANSYS Viewer查看的文件，不仅内存容量小，而且可在查看结果过程时还可对结果图形进行相应的操作，如旋转、标注、爆炸等。

首先，需要从ANSYS Mechanical或其他模块导出avz格式文件，如下图所示，avz格式文件可在ANSYS Viewer直接打开。

图5 输出avz结果文件

图6 ANSYS Viewer打开结果图像

在ANSYS Viewer中可以进行多种方式的结果查看，主要包括以下方面：

a)旋转/平移操作：可对模型进行旋转、平移和缩放等操作，另外可通过快捷键X，Y，Z和R来快速实现视图的切换；

b)截面功能：支持不同截面查看仿真计算结果，可以是沿X/Y/Z平面或三点指定平面进行实时截断面结果查看，便于了解整个模型的各个细节；

c)标注功能：可在模型上通过引线加以标注及评论信息，以便于其他人员迅速查到关键信息；

d)爆炸显示功能：可以对装配体模型结果进行爆炸显示，可以更好的了解各个零部件的结果。

3结论
 

除了以上提到的集中结果查看方式，在Workbench中还有很多其他方法，比如数据表格的输出，变形后几何模型的输出，云图结果图片格式输出等等。

ANSYS Workbench中这么多种方法进行结果后处理，都是为了让工程师更方便的查看结果的各个细节，更容易的得到各种需要的结果类型，更清晰的分析结构所处的状态以及对结果的判断。不管使用何种方法，工程师除了能对得到的结果进行基本的分析与判断外，还需要理解和掌握每种结果所包含的意义，这样才能更好的将仿真与实际进行结合，得到有价值的结果。

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