ANSYS二次開發：後處理使用APDL指令流解析結果檔案

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文章目錄

前言
1、啟動軟體
2、加載結果檔案
3、檢視結果資料的總體情況
4、繪制結果圖
5、輸出動畫

5.1 變形動畫
5.2 等值面動畫

6、顯示剖視圖

6.1 Type of Plot（/TYPE）
6.2 Cutting plane is（/CPLANE）
6.3 Cutting plane is: Normal to View
6.4 Cutting plane is: Working plane
6.5 Defines the viewing direction for the display（/VIEW）
6.6 Specifies the viewing distance for magnifications and perspective（/DIST）
6.7 Edit working plane

7、編寫腳本檔案
8、擷取所有節點的資料
9、擷取所有單元的資料
10、擷取所有節點和單元的資料
11、擷取所有頻率時刻點的節點和單中繼資料
結語

前言

ANYS提供兩種工作方式，GUI圖形使用者界面(GraphicalUser Interface又稱圖形使用者接口)操作和指令流。
ANYS指令流方式，融合GUI方式、APDL、UPFs、UIDL、MAC，甚至TCL/TK于一個文本檔案中，可通過/input指令(或UtilityMenu>File>Read Input From)讀入并執行，也可通過拷貝該檔案的内容粘貼到指令行中執行。一般指令流通常由ANSYS指令和APDL功能語句組成。
APDL的全稱是ANSYS Parametric Design Language，也被叫做ANSYS參數化設計語言。APDL是用來自動完成某些功能或模組化的類似于FORTRAN的解釋性語言，提供一般程式語言的功能。它包含三個方面的内容：工具條、參量和宏指令。
APDL的運用主要展現在使用者可以利用程式設計語言将ANSYS指令組織起來，編寫出參數化的使用者程式，進而實作有限元分析的全過程，即建立參數化的CAD模型、參數化的網格劃分與控制、參數化的材料定義、參數化的載荷和邊界條件定義、參數化的分析控制和求解以及參數化的後處理。
ANSYS二次開發：後處理使用APDL指令流解析結果檔案

在後進行中讀取結果的步驟一般是：

General Postproc -> Data and File Options，将RST結果檔案讀進去。
使用Read Results，可以先看last step，如果裡面有很多步，按first step,next step看結果。
列出結果可以使用List Results。

1、啟動軟體

（1）通過滑鼠點選計算機桌面上的軟體圖示，啟動程式。
（2）也可以在計算機的開始菜單中，找到“ANSYS 15.0”- “Mechanical APDL 15.0”，滑鼠點選運作軟體。

2、加載結果檔案

APDL界面操作如下：
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APDL指令代碼如下：

finish
/post1
/cwd, d:/test
file, demo.rst
set, first
allsel
nsel, stat
eplot ! 或 gplot、nplot、 kplot
/view, 1, 1,1,1
/replot

3、檢視結果資料的總體情況

APDL界面相關操作如下：
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讀取第一個載荷步：
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讀取某一個載荷步：
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APDL指令相關代碼如下：

（1）彈出視窗，并列出基本資訊，同時列出每個載荷步的标題。

set, list

（2）讀取某個載荷步或某個子步的求解結果

set,list,0 或者 set,list,1 讀取結果檔案，并列出每個載荷步的基本資訊
set,list,2                      讀取結果檔案，并列出基本資訊，同時列出每個載荷步的标題
set,first 從結果檔案中讀取第一個載荷步
set,last 從結果檔案中讀取最後一個載荷步
set, next 從結果檔案中讀取下一個載荷步
set, previous 從結果檔案中讀取前一個載荷步
set,near,,,time 從結果檔案中讀取最接近該時間的載荷步
set, next, 3 從結果檔案中讀取下一個載荷步的第三個子步`

4、繪制結果圖

APDL相關界面操作如下：

應用 PLDISP指令(Main Menu>General Postproc> Plot Results> Deformed Shape)來顯示變形圖。PLDISP 指令的 KUND 參數給使用者可以在原始圖上疊加變形圖。
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繪制預設的變形圖：

PLDISP, 0

繪制節點的位移等值線圖：

繪制單元的位移等值線圖：

繪制位移的矢量圖：

隻繪制單元圖：

隻繪制節點圖：

APDL指令相關代碼如下：

eplot ! 或 gplot、nplot、 kplot
/view, 1, 1,1,1
/replot

說明：

gplot: 各元素綜合顯示

kplot: 顯示選擇的關鍵點

lplot：顯示選擇的線

aplot：顯示選擇的面

vplot：顯示選擇的體

nplot：顯示選擇的節點

eplot：顯示選擇的單元

plnsol,u,x
plnsol,u,y
plnsol,u,z
plnsol,u,sum

plesol,u,x
plesol,u,y
plesol,u,z
plesol,u,sum

plvect,u $ plvect,s

/contour,,18,-16,,500

5、輸出動畫

5.1 變形動畫

APDL相關界面操作如下：
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APDL指令相關代碼如下：

set,first    
pldisp,0     
anmode,10,0.5e-1

5.2 等值面動畫

對等值位移圖的動畫制作，utility meun-》plotctrls-》animate-》deformed results，輸入幀數為10，時間間隔為0.5秒。

APDL相關界面操作如下：
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6、顯示剖視圖

6.1 Type of Plot（/TYPE）

Capped hidden 和 Capped z-buffered 都可以實作繪制剖面圖。非剖視圖預設是z-buffered。
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Display type. Defaults to ZBUF for raster mode displays or BASIC for vector mode displays:

Value	Description
BASIC or 0	Basic display (no hidden or section operations).
SECT or 1	Section display (plane view). Use the /CPLANE command to define the cutting plane.
HIDC or 2	Centroid hidden display (based on item centroid sort).
HIDD or 3	Face hidden display (based on face centroid sort).
HIDP or 4	Precise hidden display (like HIDD but with more precise checking). Because all facets are sorted, this mode can be extremely slow, especially for large models.
CAP or 5	Capped hidden display (same as combined SECT and HIDD with model in front of section plane removed).
ZBUF or 6	Z-buffered display (like HIDD but using software Z-buffering).
ZCAP or 7	Capped Z-buffered display (same as combined SECT and ZBUF with model in front of section plane removed).
ZQSL or 8	QSLICE Z-buffered display (same as SECT but the edge lines of the remaining 3-D model are shown).
HQSL or 9	QSLICE precise hidden display (like ZQSL but using precise hidden).

/TYPE,1,6 ! Z-buffered display
/TYPE,1,5 ! Capped hidden display
/TYPE,1,7 ! Capped Z-buffered display

6.2 Cutting plane is（/CPLANE）

該指令僅僅用于截面和加蓋顯示。

Specifies the cutting plane:

Value	Description
Cutting plane is normal to the viewing vector [/VIEW] and passes through the focus point [/FOCUS] (default).
1	The working plane [WPLANE] is the cutting plane.

!0: Normal to view
/CPLANE, 0

!1: Working plane
/CPLANE, 1

6.3 Cutting plane is: Normal to View

轉動模型，就可以看到相應截面的結果圖。這個截面始終平行面向使用者螢幕。

! Normal to view
/CPLANE, 0

6.4 Cutting plane is: Working plane

需要自定義工作平面，來顯示截圖。通過菜單Utility Menu -> WorkPlane。

! Working plane
/CPLANE,1 ! Cutting plane defined to use the WP

（1）擷取目前工作平面的狀态資訊
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（2）目前工作平面的狀态資訊視窗，這裡主要看工作平面的原點和法線方向的值，友善下一步截面位置和方向的定義。

指令：WPSTYL,STAT
GUI：Utility Menu > List > Status > Working Plane
或
GUI：Utility Menu > WorkPlane > Show WP Status

将工作平面重置為預設狀态下的位置和樣式：

指令：WPSTYL, DEFA

（3）顯示目前工作平面的坐标軸

（4）打開選取截面的位置的菜單。

（5）選取某個節點作為截面。

（6）截面顯示的參數設定視窗。

/TYPE,1,5 ! Capped hidden display

（8）變形圖的剖面形式的動畫

（9）等值位移圖的剖面形式的動畫

6.5 Defines the viewing direction for the display（/VIEW）

/VIEW, WN, XV, YV, ZV

Defines the viewing direction for the display.

/VIEW, 1 ,WP ! View will be normal to the WP

/VIEW, 1 ,1,1,1

6.6 Specifies the viewing distance for magnifications and perspective（/DIST）

/DIST, WN, DVAL, KFACT

Specifies the viewing distance for magnifications and perspective.

/DIST,1,.01 ! Zoom in on the cross section

/DIST,1,5 ! Zoom in on the cross section

6.7 Edit working plane

定義工作平面：
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移動工作平面：
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WPOFFS, XOFF, YOFF, ZOFF

Offsets the working plane.

WPOFFS,XOFF, YOFF,ZOFF    !偏移工作平面
WPROTA,THXY,THYZ,THZX   !旋轉工作平面

WPCSYS, WN,KCN              !根據目前坐标系來定義工作平面
WPLANE, WN,XORIC,YORIG,ZORIG,XXAX,YXAX,ZXAX ,XPLAN, YPLAN,ZPLAN !通過三個點的位置來定義一個工作平面
NWPLAN,WN,NORIG,NXAX,NPLAN !通過3個節點來指定工作平面
KWPLAN,WN,KORIG,KXAX,KPLAN !3個關鍵點定義一個工作平面
LWPLAN,WN,NL1,RATIO !通過垂直于一條線的某個位置來定義工作平面

KWPAVE,Pl,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9 !移動工作平面的原點到拾取關鍵點的中間位置
NWPAVE,NI,N2,N3, N4,N5,N6,N7,N8 ,N9 !移動工作平面原點到指定節點的中間位置
WPAVE,X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2,X3,Y3,Z3  !移動工作平面原點到指定坐标的中間位置`

```python
WPOFFS,0,0,0.1

WPOFFS,0,0,-0.2

執行菜單欄中的Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments指令，彈出“Offset WP”對話框.

一個例子如下：

CSYS                       !激活總體笛卡爾坐标系    
WPCSYS                     !工作平面與目前坐标系重合

WPOFFS,0,0,0.15        !工作平面在Z軸上偏移0.15m,就是檢視Z=0.15m平面上應力圖

/TYPE,1,1           !剖面顯示
/CPLANE,1           !定義工作平面為切平面，即工作平面為剖面

plnslou,s,x         !顯示x方向應力

7、編寫腳本檔案

（1）ANSYS的宏檔案的字尾是.mac，可以用記事本打開。将寫完的某個分析過程全部放在mac檔案裡面，并且将該檔案放在工作目錄下，然後再ANSYS的指令輸入視窗可以直接輸入name.mac，即可運作該宏檔案。
（2）當然我們也可以通過指令建立這樣的一個宏檔案。

*CREATE,MAC  !!! CREATE MACRO FILE FOR POST PROCESSING
/POST1
EPLOT                       ! PLOT ELEMENTS
PRERR                       ! PRINT THE ENERGY NORM PERCENT ERROR (SEPC)
NSEL,ALL
ESEL,ALL
*status,parm                ! SHOW STATUS OF PARAMETERS
*END    !!! CLOSE MACRO FILE

最終在工作目錄下會生成一個名稱為MAC的宏檔案，APDL指令中create和end之間的内容會被寫入一個新的宏檔案中。

（3）将腳本檔案放在ANSYS目前工作檔案夾裡，通過如下界面中的指令輸入框，填寫腳本檔案的檔案名，然後回車，即可執行腳本功能。
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8、擷取所有節點的資料

指令：NLIST
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指令：PRNSOL, U, SUM
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APDL指令相關代碼如下：

*get,nodecount,node,,count
*get,elemcount,elem,,count
/STAT

方法1：

/UIS, MSGPOP, 3
allsel
*cfopen, get_nodedata, txt

!****************************************
! (1) 擷取節點數量
*get, node_max, NODE, 0, NUM, MAX
*get, node_min, NODE, 0, NUM, MIN
*get, node_count, NODE, 0, COUNT

*vwrite, node_min
("Node 's Min Index: ", 3X, f10.0)
*vwrite, node_max
("Node 's Min Index: ", 3X, f10.0)
*vwrite, node_count
("Node 's Count: ", 3X, f10.0)
*vwrite
('title = id, X,  Y,  Z')

!****************************************
! (2) 周遊和寫檔案
*do, i, node_min, node_max
xx=NX(i)
yy=NY(i)
zz=NZ(i)
*vwrite,'NODE', i,xx,yy,zz
(1X, a, 3X, 1f8.0, 3f16.8)
*enddo
!****************************************

*cfclose

方法2：

!****************************************
! (2) 周遊和寫檔案
*del,nodepos
*dim,nodepos,ARRAY,node_max,3

*do,i, node_min, node_max
*get,nodepos(i,1),NODE,i,LOC,X
*get,nodepos(i,2),NODE,i,LOC,Y
*get,nodepos(i,3),NODE,i,LOC,Z
*enddo

*vwrite,sequ,nodepos(1,1),nodepos(1,2),nodepos(1,3)
(f8.0, 3f16.8)
!****************************************

方法3：

!****************************************
! (2) 周遊和寫檔案
*do, i, node_min, node_max

*get,xx,NODE,i,LOC,X
*get,yy,NODE,i,LOC,Y
*get,zz,NODE,i,LOC,Z

*get,axy,NODE,i,ANG,XY
*get,ayz,NODE,i,ANG,YZ
*get,azx,NODE,i,ANG,ZX

*vwrite,'NODE', i,xx,yy,zz
(1X, a, 3X, 1f8.0, 3f16.8)
*enddo

方法4：

alls  !allsel

*CFOPEN,output,txt

*GET,num_nodes_,NODE,0,COUNT !Get the number of nodes
*GET,node_,NODE,0,NUM,MIN !Get label of the first node

*DO,i,1,num_nodes_,1
  ! Define some parameters
  *GET,nx_,NODE,node_,LOC,X
  *GET,ny_,NODE,node_,LOC,Y
  *GET,nz_,NODE,node_,LOC,Z
    
  ! Write line 
  *VWRITE,node_,nx_,ny_,nz_
  (F8.0,',',f16.8,',',f16.8,',',f16.8)
  !(F8.0,',',E10.3,',',E10.3,',',E10.3)
  
  ! select the next node
  *GET,node_,NODE,node_,NXTH
  
*ENDDO
*CFCLOSE

方法5：

!****************************************
! (2) 周遊和寫檔案
*do, i, node_min, node_max

*get,uxx,NODE,i,U,X
*get,uyy,NODE,i,U,Y
*get,uzz,NODE,i,U,Z
*get,usum,NODE,i,U,SUM

*get,rxx,NODE,i,ROT,X
*get,ryy,NODE,i,ROT,Y
*get,rzz,NODE,i,ROT,Z
*get,rsum,NODE,i,ROT,SUM

*vwrite,'NODE', i,uxx,uyy,uzz,usum,rxx,ryy,rzz,rsum
(1X, a, 3X, 1f8.0, 8f16.8)
*enddo
!****************************************

9、擷取所有單元的資料

指令：ELIST
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指令：PRESOL, M
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指令：PRESOL, CENT
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