【關(guān)鍵詞】ANSYS后處理；節(jié)點(diǎn)反力計(jì)算 

　　在我們應(yīng)用ANSYS進(jìn)行非線性有限元分析的過(guò)程中，收斂是一個(gè)難點(diǎn)，所以我們經(jīng)常會(huì)在滿足某種條件的一批節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行位移約束加載來(lái)代替力的加載。使用位移加載的優(yōu)勢(shì)非常明顯，在進(jìn)行各種非線性分析中，它更加容易獲得收斂的結(jié)果，減少試算的次數(shù)。但是，在后處理過(guò)程中要想獲得位移與力的關(guān)系、時(shí)間與力的關(guān)系等分析結(jié)果時(shí)就會(huì)比較困難，需要進(jìn)一步處理才能獲得理想的結(jié)果。因?yàn)檫@時(shí)我們不是簡(jiǎn)單的要獲得某一個(gè)節(jié)點(diǎn)上力與時(shí)間或者力與位移之間的關(guān)系，而是與一批節(jié)點(diǎn)的力或者力矩總和與時(shí)間的關(guān)系。 

　　1.GUI方式的操作方法與局限 

　　ANSYS通用處理器可以很輕松獲得一批節(jié)點(diǎn)在某一個(gè)子步上的反力總和。GUI方式為：選擇所有位移加載的節(jié)點(diǎn)，General Postpone，Read Result，By load step；輸入子步號(hào)；List，Result，Reaction solution；選擇力矩或者力。這時(shí)所列出的結(jié)果僅僅局限于查看某一子步。要想分析隨著時(shí)間或者位移的變化而變化的反力情況，需要多次操作，手動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，還是比較繁瑣。 

　　2.時(shí)間歷程后處理中變量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) 

　　ANSYS時(shí)間歷程后處理器POST26用于處理節(jié)點(diǎn)的結(jié)果與頻率或者時(shí)間的關(guān)系，其操作均基于變量。其中最常用的獲取節(jié)點(diǎn)反力的命令Rforce，Nvar，Node，Item，Comp，Name.其中Nvar變量號(hào)，Node節(jié)點(diǎn)號(hào)，Item，Comp用于定義力或者力矩及其方向。例如Rforce，3，4，f，z代表將節(jié)點(diǎn)4上的Z方向的反力定義為變量3。使用命令PRVAR，3將3變量列表顯示，其結(jié)果分為兩列，一列為時(shí)間，一列為對(duì)應(yīng)的反力數(shù)值。數(shù)據(jù)點(diǎn)的多少取決于收斂計(jì)算過(guò)程中我們?cè)O(shè)置的SUBSTEP數(shù)或者系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行劃分的子步數(shù)。范例見圖1。Rforce命令一次只能讀取一個(gè)節(jié)點(diǎn)的反力。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，我們研究一個(gè)節(jié)點(diǎn)的情況非常少，也沒有意義。位移加載往往是在一條邊或者一個(gè)面上的所有節(jié)點(diǎn)，而研究這些幾何特征上所有的節(jié)點(diǎn)反力和與時(shí)間或者位移之間的關(guān)系才是有價(jià)值的結(jié)果。 

　　3.命令流方式范例 

　　APDL語(yǔ)言本身提供了非常豐富的條件、循環(huán)、變量計(jì)算等語(yǔ)句。我們可以利用這些實(shí)用的命令來(lái)獲得理想結(jié)果。以下為一組可以獲得一個(gè)面上所有節(jié)點(diǎn)反力和與面位移之間關(guān)系的命令流，面上所有節(jié)點(diǎn)的Z坐標(biāo)為10. 

　　前處理的命令此處省略。 

　　/post26 

　　numvar，10 ！定義POST26中允許的變量數(shù)量 

　　nsel，s，loc，z，10 ！選擇所有Z坐標(biāo)為10的節(jié)點(diǎn)，一般也是我們進(jìn)行位移加載的節(jié)點(diǎn)。這里不應(yīng)該有遺漏，因?yàn)槔碚撋纤�有位移加載的節(jié)點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生反力。既節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力和不等于零。 

　　*get，nCount，NODE，，COUNT ！獲取被選擇節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，定義到變量Ncount中 

　　nNow=0 ！定義變量nNow，初始值為0，另外，所有的節(jié)點(diǎn)號(hào)都是大于0的。 

　　nsol，6，NDNEXT（nNow），u，z，zdisplacement ！以選擇集中最小節(jié)點(diǎn)號(hào)的節(jié)點(diǎn)的Z方向位移定義為變量6，由于是在面上進(jìn)行位移加載，所以面上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移都可以代表面的位移。 

　　add，6，6，，，，，，-1 ！對(duì)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對(duì)值處理 

　　*do，I，1，nCount ！循環(huán)語(yǔ)句判定，循環(huán)次數(shù)為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) 

　　nNow = NDNEXT（nNow） ！獲取下一個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)大于0的節(jié)點(diǎn)號(hào)，更新到變量nNow中 

　　rforce，8，nNow，f，z，zforce ！用節(jié)點(diǎn)反力定義變量8 

　　add，7，7，8，，，，，，-1 ！將變量8乘以-1累加到變量7當(dāng)中，如果變量7中有數(shù)據(jù)則用新的計(jì)算結(jié)果覆蓋原有數(shù)據(jù)。 

　　*enddo ！循環(huán)語(yǔ)句結(jié)束 

　　xvar，6 ！定義圖表的X軸為變量6 

　　/axlab，x，diplacement ！設(shè)置x軸標(biāo)題 

　　/axlab，y，force ！設(shè)置y軸標(biāo)題 

　　plvar，7 ！打印圖表，Y軸為變量7，輸出結(jié)果參考圖2。 

　　nDNEXT（x）命令可以獲得選擇集中節(jié)點(diǎn)號(hào)為X的下一個(gè)最接近的節(jié)點(diǎn)號(hào)。假如選擇集中最小的節(jié)點(diǎn)號(hào)為5，則nDNEX（0）指向節(jié)點(diǎn)5，這樣即使選擇集中的節(jié)點(diǎn)號(hào)是混亂無(wú)序的，我們也可以遍歷所有節(jié)點(diǎn)而無(wú)任何遺漏。ADD命令對(duì)數(shù)組型變量相加時(shí)，相同行的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行相加獲得新的數(shù)組。 

　　4.結(jié)語(yǔ) 

　　通過(guò)以上的一組命令流，我們就可以利用APDL循環(huán)語(yǔ)句和功能強(qiáng)大的函數(shù)對(duì)一批預(yù)先選擇好的位移加載節(jié)點(diǎn)，不論其編號(hào)是否有序，不論其節(jié)點(diǎn)數(shù)量多少，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以獲得加載合力隨時(shí)間或者位移的變化情況。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]王新敏.Ansys工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析[M].人民交通出版社，2007.