Note
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Static Simulation#
在该脚本中，将对静态模拟进行处理，以提取应力、位移等结果。此外，还可通过对特定节点或单元进行扫描来选择结果的子部分。
Perform required imports#
执行所需的导入.
# 本示例使用了一个提供的文件，您可以通过导入 DPF ``examples`` 包获得该文件。
from ansys.dpf import post
from ansys.dpf.post import examples
Get Simulation object#
获取允许访问结果的 Simulation 对象。必须使用结果文件的路径实例化 Simulation 对象。
例如，Windows 下为 "C:/Users/user/my_result.rst" 或 Linux 下为 "/home/user/my_result.rst" 。
example_path = examples.find_static_rst()
example_path
# 若要自动检测模拟类型，请使用：
simulation = post.load_simulation(example_path)
# 要启用 auto-completion 功能，请使用等效的命令：
simulation = post.StaticMechanicalSimulation(example_path)
# 打印 simulation ，了解可用内容的概况
print(simulation)
# 获取模拟结果中的位移数据
displacement = simulation.displacement()
print(displacement)
Static Mechanical Simulation.
Data Sources
------------------------------
C:\Users\ff\AppData\Roaming\Python\Python310\site-packages\ansys\dpf\core\examples\result_files\static.rst
DPF Model
------------------------------
Static analysis
Unit system: MKS: m, kg, N, s, V, A, degC
Physics Type: Mechanical
Available results:
- displacement: Nodal Displacement
- reaction_force: Nodal Force
- stress: ElementalNodal Stress
- elemental_volume: Elemental Volume
- stiffness_matrix_energy: Elemental Energy-stiffness matrix
- artificial_hourglass_energy: Elemental Hourglass Energy
- thermal_dissipation_energy: Elemental thermal dissipation energy
- kinetic_energy: Elemental Kinetic Energy
- co_energy: Elemental co-energy
- incremental_energy: Elemental incremental energy
- elastic_strain: ElementalNodal Strain
- structural_temperature: ElementalNodal Temperature
------------------------------
DPF Meshed Region:
81 nodes
8 elements
Unit: m
With solid (3D) elements
------------------------------
DPF Time/Freq Support:
Number of sets: 1
Cumulative Time (s) LoadStep Substep
1 1.000000 1 1
results U (m)
set_ids 1
node_ids components
1 X -3.3190e-22
Y -6.9357e-09
Z -3.2862e-22
26 X 2.2303e-09
Y -7.1421e-09
Z -2.9208e-22
... ... ...
Select sub parts of displacement#
# 获取 X 位移
x_displacement = displacement.select(components="X")
print(x_displacement)
print(type(x_displacement)) # <class 'ansys.dpf.post.dataframe.DataFrame'>
# 等同于：
x_displacement = simulation.displacement(components=["X"])
print(x_displacement)
# 绘制 X 位移图
x_displacement.plot()
# 提取特定节点上的位移
nodes_displacement = displacement.select(node_ids=[1, 10, 100])
nodes_displacement.plot()
# 等同于：
nodes_displacement = simulation.displacement(node_ids=[1, 10, 100])
print(nodes_displacement)
results U (m)
set_ids 1
node_ids components
1 X -3.3190e-22
26 2.2303e-09
14 0.0000e+00
12 0.0000e+00
2 -3.0117e-22
27 2.0908e-09
... ... ...
<class 'ansys.dpf.post.dataframe.DataFrame'>
results U_X (m)
set_ids 1
node_ids
1 -3.3190e-22
26 2.2303e-09
14 0.0000e+00
12 0.0000e+00
2 -3.0117e-22
27 2.0908e-09
... ...
results U (m)
set_ids 1
node_ids components
1 X -3.3190e-22
Y -6.9357e-09
Z -3.2862e-22
10 X 0.0000e+00
Y 0.0000e+00
Z 0.0000e+00
Compute total displacement (norm)#
计算选定节点上的位移范数
nodes_displacement = simulation.displacement(
node_ids=simulation.mesh.node_ids[10:], norm=True
)
print(nodes_displacement)
nodes_displacement.plot()
# 这段代码首先调用 simulation 对象的 displacement 方法，获取模拟中特定节点的位移信息。这些节点的 ID 是从 simulation.mesh.node_ids[10:] 获取的，这意味着它获取的是除了前10个节点之外的所有节点的 ID。
# 参数 norm=True 表示获取的是位移的范数（即位移的大小）。然后，代码打印了获取到的位移信息。
# 最后，使用 plot 方法绘制了位移信息的图形。具体的绘图结果取决于 nodes_displacement 对象的类型和 plot 方法的实现。
# 如果你需要更具体的信息，如 nodes_displacement 的具体类型或 plot 方法的具体行为，你可能需要查阅相关的文档或源代码。
results U_N (m)
set_ids 1
node_ids
11 0.0000e+00
12 0.0000e+00
13 0.0000e+00
14 0.0000e+00
15 0.0000e+00
16 0.0000e+00
... ...
Extract tensor stress, apply averaging, compute equivalent#
从 rst 文件中提取原始单元节点应力：
elem_nodal_stress = simulation.stress()
print(elem_nodal_stress)
# 从结果文件中计算节点应力
nodal_stress = simulation.stress_nodal()
print(nodal_stress)
# 从结果文件计算单元应力
elemental_stress = simulation.stress_elemental()
print(elemental_stress)
# 提取特定单元的单元应力
elemental_stress = elemental_stress.select(element_ids=[5, 6, 7])
elemental_stress.plot()
# 从结果文件中计算节点等效应力
eqv_stress = simulation.stress_eqv_von_mises_nodal()
print(eqv_stress)
eqv_stress.plot()
results S (Pa) ...
set_ids 1 ...
node 0 1 2 3 4 5 ...
element_ids components ...
5 XX -3.7836e+03 1.1793e+04 -3.2947e+04 -2.2019e+04 7.3721e+03 1.8301e+04 ...
YY -1.2110e+05 -9.9179e+04 -1.0033e+05 -7.4344e+04 -9.9179e+04 -8.0542e+04 ...
ZZ -3.7836e+03 7.3721e+03 -3.2461e+04 -2.2019e+04 1.1793e+04 1.8301e+04 ...
XY 5.3318e+02 -9.7301e+03 2.6037e+04 -1.2541e+03 5.5354e+02 -1.1500e+04 ...
YZ -5.3318e+02 -5.5354e+02 1.1343e+03 1.2541e+03 9.7301e+03 1.1500e+04 ...
XZ -1.4540e+02 5.9879e+02 -2.4309e+02 -2.1037e-10 5.9879e+02 2.5527e+02 ...
... ... ... ... ... ... ... ... ...
results S (Pa)
set_ids 1
node_ids components
1 XX -4.8113e+03
YY -1.1280e+05
ZZ -4.8113e+03
XY 0.0000e+00
YZ 0.0000e+00
XZ 0.0000e+00
... ... ...
results S (Pa)
set_ids 1
element_ids components
5 XX -1.2071e+04
YY -1.0000e+05
ZZ -1.2071e+04
XY 3.8006e+03
YZ -3.8006e+03
XZ 4.1885e+01
... ... ...
results S_VM (Pa)
set_ids 1
node_ids
1 1.0799e+05
26 1.0460e+05
14 8.1283e+04
12 5.2324e+04
2 1.0460e+05
27 1.0006e+05
... ...
Total running time of the script: (0 minutes 4.540 seconds)