Ansys-路径-PATH-PPATH-PDEF.docx

Ansys 路径 PATH PPATH PDEF  
POST1的一个最有用、功能最强的特征是能够虚拟映射任何结果数据到过模型的任意路径上。这样一来就可沿该路径执行许多数学运算和微积分运算，从而得到有意义的计算结果：开裂处的应力强度因子和J-积分，通过该路径的热量、物体上的磁场力等。有用的附带好处是，能以图形或列表方式观察结果项沿路径的变化情况。

注释；仅能在包含实体单元（二维或三维）或板壳单元的模型中定义路径。对一维单元不可用。

这些步骤包含在沿某一路径观察结果中：

定义路径属性(PATH命令)

定义路径点 (PPATH命令)

沿路径插值（映射）结果数据(PDEF命令)

一旦进行了数据插值，可用图象显示［PLPATH或PLPAGM命令］和列表方式观察，或执行算术运算，如＋，／，积分等。PMAP命令（在PDEF命令前发出该命令）中提供了处理材料不连续及精确计算的高级映射技术。

其他可执行的路径运算包括将路径及路径数据存入档案文件或某一数组参数中，以及再调用存在的路径及其数据。紧接着的几个主题讨论路径定义及用法。

5.3.4.1 定义路径

要定义路径，首先要定义路径环境然后定义单个路径点。通过在工作平面上拾取节点、位置或填写特定坐标位置表来决定是否定义路径，然后通过拾取或使用下列命令或下列菜单路径中的任一种方式可生成路径：

命令：PATH，PPATH

GUI:

Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path> By Nodes

Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>On Working Plane

Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Location

关于PATH命令有下列信息：

·路径名（不多于８个字符）

·路径点数（２—１０００）仅在批处理模式或用“By Location”选项定义路径点时需要，

使用拾取时，路径点数等于拾取点数

·映射到该路径上的数据组数（最小为4，默认值＝３０，无最大值）

·相临点的子分数（默认值＝２０，无最大值）

·用“By Location”选项时，出现一个单独的对话框，用于定义路径点（PPATH命令），

输入路径点的整体坐标值，插值过的路径的几何形状依据激活的CSYS坐标系。另外，

也可定义一坐标系用于几何插值（用PPATH命令中的CS变元）。

注释：选择命令PATH,STATUS观察路径设置的状态。

PATH和PPATH命令在激活的CSYS坐标系中定义了路径的几何形状。若路径是直线或圆弧，只需两个端点（除非想高精度插值，那将需要更多的路径点或子分点）

注释：必要时，用CSCIR(Utility Menu>Workplane>Local Coordinate Systems>Move Singularity)命令在定义路径前移动奇异坐标点。

要显示已定义的路径，需首先沿路径插值数据（见5.3.4.3节），然后用命令/PBC,PATH,,1（Utility Menu>Plotctrls>Symbols），接着用EPLOT或NPLOT命令(Utility Menu>Plot>Elements或Utility Menu>Plot>Nodes)。ANSYS将路径用一系列直线段显示路径。下列显示的路径定义在柱坐标系中：
5.3.4.2 使用多路径

一个模型中并不限制路径数目。但是，一次只有一个路径为当前路径。选择PATH,NAME命令改变当前路径。在PATH命令中不用定义其它变元。已命名的路径将成为新的当前路径。

5.3.4.3 沿路径插值数据

用下列命令可达到该目的：。

命令： PDEF

GUI：

Main Menu>General Postproc>Path Operations>Path Operation

命令：PVECT

GUI：

Main Menu>General Postproc>Path Operations>Unit Vector

这些命令要求路径被预先定义好。

用PDEF命令，可在一激活的结果坐标系中沿着路径虚拟插值任何结果数据：原始数据（DOF节点解）、派生数据（应力、通量、梯度等）、单元表数据、FLOTRAN节点结果数据，等等。本次讨论的余下部分（及在其它文档中）将插值项称为路径项。例如：沿着X路径方向插值热通量，命令如下：

PDEF，XFLUX，TF，X

XFLUX值是用户定义的分配给路径项的任意名字，TF和X放在一起识别该项为X方向的热通量。

注释：发出下列命令对可使结果坐标系与激活的坐标系（用于定义路径）相配。

*GET ，ACTSYS，ACTIVE，CSYS

RSYS，ACTSYS

第一条命令创建了一个用户定义参数（ACTSYS），该参数表征了定义当前激活的坐标系的值。第二条命令则设置结果坐标系到由ACTSYS指定的坐标系上。

5.3.4.4 映射路径数据

POST1用{nDiv（nPts-1）+1}个插值点将数据映射到路径上（这里，nPts是路径上点数，nDiv是在点间的子分数［PATH］）。创建第一路径项时，程序自动地插值下列另外的几何项：XG，YG ，ZG和S。开头三个是插值点的三个整体坐标值，S是距起始节点的路径长度。在用路径项执行数学运算时这些项是有用的（例如：S可用于计算线积分）。要在材料不连续处精确映射数据，在PMAP命令（Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>Path Options）中使用DISCON=MAT选项。

为从路径上删除路径项（除XG，YG ，ZG和S），用PDEF,CLEAR。例如：用PCALC命令(Main Menu>General Postproc>Path Operations>Operations)可从一个路径存储路径项、定义一平行路径及计算两路径间路径项之差。

PVECT命令定义了沿路径的法矢量、切矢量或正向矢量。对该命令，笛卡尔坐标系应被激活。例如：下列命令定义了在每个插值点处与路径相切的单位矢量。

PVECT,TANG,TTX,TTY,TTZ

TTX,TTY和TTZ是用户定义的分配给矢量的X,Y,Z分量的名字。在断裂力学的J-积分、点积和叉积等运算中可使用这些矢量。为精确映射法矢量和切矢量，在PMAP命令中使用ACCURATE选项，在映射数据之前用命令PMAP。

5.3.4.5观察路径项

要得到指定路径项与路径距离的关系图，使用下述方法之一：

命令：PLPATH

GUI:

Main Menu >General Postproc>Path Operations>Plot Path Items

要得到指定路径项的列表，使用下述方法之一：

命令：PRPATH

GUI:

Main Menu>General Postproc>List Results>Path Items

可为PLPATH和PRPATH或PRANGE命令控制路径距离范围 (Main Menu >General Postproc>Path Operations>Path Range)。在路径显示的横坐标项中路径定义变量也能用来取代路径距离。

可用两个其它命令，PLSECT(Mian Menu >General Postproc>Path Operations>Linearized Strs)和PRSECT(Main Menu >General Postproc>List Results> Linearized Strs)，来计算和观察在PPATH命令中由最初两个节点定义的沿某一路径的线性应力。尤其在压力容器应用场合，可用其将应力分解成各分量：膜应力，膜应力加弯曲应力等。路径在激活的显示坐标系中定义。

可沿路径几何形状用一彩色云图显示路径数据项。从路径上的云图显示不均匀可清晰度量。要产生这样的显示，使用下列方式之一：

命令：PLPAGM

GUI:

Main　Menu >General Postproc>Plot Results>Plot Path Items>On Geometry

5.3.4.6 在路径项中执行算术运算

下列三个命令可用于在路径项中执行算术运算：

PCALC命令：（Main Menu >General Postproc>Path Operations>Operation）允许对路径项进行+，×，/，求幂，微分，积分。

PDOT命令：（Main Menu >General Postproc>Path Operations>Dot Product）计算两路径矢量的点积。

PCROSS命令：（Main Menu >General Postproc>Path Operations>Cross Production）计算两路径矢量的叉积。

5.3.4.7将路径数据从一文件中存档或恢复

若想在离开POST1时保留路径数据，必须将其存入文件或数组参数中，以便于以后恢复。首先可选一条或多条路径。然后将当前路径写入一文件中：

命令：PSEL

GUI:

Utility Menu>Select>Paths

命令：PASAVE

GUI:

Main　Menu >General Postproc>Path Operations>Archive Path>-Store->Paths In File

要从一个文件中取出路径信息及将该数据存为当前激活的路径数据，可用下列方式：

命令：PARESU

GUI:

Main　Menu >General Postproc>Path Operations>Archive Path>-Retrieve->Paths From File

可选择仅存档或取出路径数据（用PDEF命令映射到路径上的数据）或路径点（用PPATH命令定义的点）。恢复路径数据时，它变为当前激活的路径数据。（已存在的激活路径数据被取代）。若用PHRESH并有多路径时，列表中的第一条路径成为当前激活路径。

输入输出示例如下所示：

/Post

Path，Radial，2，30，35！定义路径名，点号，组号，分组号

Ppath，1，，。2！由位置来定义路径

Ppath，2，，。6

Pmap，，Mat！在材料不连续处进行映射数据

Pdef，Sx，S，X！描述径向应力

Pdef，Sz，S，Z！描述周向应力

Plpath，Sx，Sz！绘应力图

Pasave！在文件中存储所定义的路径

Finish

/Post1

Paresu!从文件中恢复路径数据

Plpagm,Sx,,Node!绘制路径上径向应力

Finish

5.3.4.8 将路径数据存档或从数组参数中恢复

若想把粒子流或带电粒子轨迹映射到某一路径（用PLTRAC命令）上，将路径数据写入数组是有用的。若想把路径数据保存在一数组参数内，用下列命令或等价的GUI路径将当前路径数据写入一数组变量：

命令：

PAGET,PARRAY.POPT

GUI:

Main Menu >General Postproc>Path Operations>Archive Path>-Retrieve->Path Points

Main Menu　>General Postproc>Path Operations> Archive Path>-Retrieve->Path Data

要从一数组变量中恢复路径信息并将数据存储为当前激活的路径数据，用下列方式：

命令：

PAPUT,PARRAY,POPT

GUI:

Main　Menu >General Postproc>Path Operations> Archive Path>-Store->Path Points

Main　Menu >General Postproc>Path Operations> Archive Path>-Store->Path Data

可选择仅存档或取出路径数据（用PDEF命令映射到路径上的数据）或路径点（用PPATH命令定义）。PAGET和PAPUT命令中POPT变元的设置决定了存储或恢复什么数据，必须在恢复路径数据和标识前恢复路径点。恢复路径数据时，它会变成当前激活的路径数据（已存在的路径数据被取代）。

输入输出示例如下：

/post

path，radial，2，30，35！定义路径名，点号，组号，分组号

ppath，1，，.2！按位置定义路径

ppath，2，，.6

pmap，，mat！在材料不连续处进行映射数据

pdef，sx，s，x！描述径向应力

pdef，sz，s，z！描述周向应力

plpath，sx，sz！绘应力图

paget,radpts,points!将路径点存档于radpts数组中

paget,raddat,table! 将路径数据存档于raddat数组中

paget,radlab,label! 将路径标识存档于radlab数组中

finish