ANSYS Workbench结构有限元计算后处理选项含义

本文摘要（由AI生成）：

本文概述了结构有限元计算后处理中的各项功能，包括应力、变形、应变查看工具和探针选项。应力工具可评估模型强度，变形查看评估结构刚度，应变查看则分析材料应变情况。应力查看详细分析材料应力状态，而探针选项则提供特定位置的计算结果及约束反力和平衡结果。这些后处理工具为工程师提供了全面、精确的分析手段，有助于优化设计和提高产品质量。

做为软件的使用者，应该熟悉软件计算结果项的含义与工程应用方法。本期文章将给大家简要介绍一下结构有限元计算后处理各项的含义，如图1给出了结构有限元计算后处理的菜单。

  图1 结构有限元计算后处理菜单

 如图2给出了应力工具，应力工具（Stress Tool）选项主要作用是用来评估连续介质模型的强度，软件提供了四种应力工具。最大等效应力工具（Max Equivalent Stress），主要用来评估韧性金属材料的强度，该理论认为计算得到的最大等效应力大于材料的限制应力，则认为材料已经不安全了。最大剪切应力工具（Max Shear Stress），主要用来评估韧性金属材料的强度，该理论认为计算得到的最大剪切应力大于材料的限制应力，则认为材料已经不安全了。

图2 应力工具

摩尔库伦应力工具（Mohr-Coulomb Stress），主要用来评估脆性材料的强度，它综合考虑第一主应力和第三主应力的影响；最大拉应力工具（Max Tensile Stress），主要用来评估脆性材料强度，它认为材料的第一主应力超过材料的限制应力时，则认为材料已经失效。

图3 变形

图3给出了变形查看选项，变形量可用于评估结构的刚度。用户可查看的变形选项有，总体变形（Total）；变形分量（Directional）；总体速度（Total Velocity）;速度分量（Directional Velocity）;总体加速度（Total Acceleration）；加速度分量（Directional Acceleration）。

 图4给了应变查看选项，用户可以查看如下选项，等效弹性应变（Equivalent （von-Mises）），最大主应变，也成为第一主应变（Maximum Principal），中间主应变，也称为第二主应变（Middle Principal）；最小主应变，也称为第三主应变（Minmum Principal）；应变强度（Intensity）；正应变（Normal）；剪切应变（Shear）；主应变矢量（Vector Principal）；热应变（Thermal）;等效塑性应变（Equivalent Plastic）；等效总应变（Equivalent Total）。

图4 应变选项

如图5所示给出了应力查看选项，用户可以查看如下选项，等效应力（Equivalent （von-Mises））；最大主应力（Maximum Principal），即第一主应力，中间主应力（Middle Principal），即第二主应力；最小主应力（Minimum Principal），即第三主应力；最大剪切应力（Maximum Shear）；应力强度（Intensity）;三个方向的正应力（Normal）;三个方向剪切应力（Shear）;主应力矢量（Vector Principal）；应力误差（Error）;薄膜应力（Membrane Stress）；弯曲应力（Bending Stress）；底部峰值应力（Bottom Peak Stress）；顶部峰值应力（Top Peak Stress）,以上给大家简单介绍了各个选项的基本含义，对于每个应力选项的深入讲解请大家继续关注后面的文章。

图5 应力选项

图6给了探针选项，该选项主要用来给出指定位置（节点，几何点，线，面）上的计算结果，还有约束位置的反力和反力矩，以及运动副，弹簧，轴承，梁和螺栓预紧地方的平衡结果。

图6 探针选项

未来基于该平台会持续讲解有限元与ANSYS的理论和应用，也希望大家帮忙转发，让更多有限元的爱好者与学习者关注本平台。

作者：张老师，仿真秀科普作者，拥有 15 年的结构，传热，流体，多物理场耦合和疲劳软件工程应用经验。擅长的软件 ANSYS 经典环境，ANSYS Workbench ，Fluent，nCode 和 LS-DYNA，以第一作者身份，出版有限元著作 5 部,承担多项科研课题，有丰富的有限元培训经验，累计培训学员多达 5000 余人，深受好评。

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