Reduce Model Size by using Mesh External Layer for Result and Mesh extraction

通过使用网格外层进行结果和网格提取来减少模型大小

本例显示了静态分析中网格外层的后处理。外层是实体单元，其中至少有一个面朝向几何体外部。

该功能适用于所有类型的 Mechanical simulation，允许您缩小网格和提取数据的大小，以提高处理性能。 由于较大的应力和应变通常位于模型的表层，因此在大多数情况下，计算外层的结果可获得等效的最大值。

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

将结果文件加载到允许访问结果的 ``Simulation`` 对象中。

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.download_crankshaft()
# 自动检测模拟类型，请使用
simulation = post.load_simulation(example_path)

# 要启用自动完成功能，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)

Static Mechanical Simulation.


Data Sources
------------------------------
C:\Users\ff\AppData\Roaming\Python\Python310\site-packages\ansys\dpf\core\examples\result_files\crankshaft\crankshaft.rst

DPF Model
------------------------------
Static analysis
Unit system: MKS: m, kg, N, s, V, A, degC
Physics Type: Mechanical
Available results:
     -  displacement: Nodal Displacement
     -  velocity: Nodal Velocity
     -  acceleration: Nodal Acceleration
     -  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:
  69762 nodes
  39315 elements
  Unit: m
  With solid (3D) elements
------------------------------
DPF  Time/Freq Support:
  Number of sets: 3
Cumulative     Time (s)       LoadStep       Substep
1              1.000000       1              1
2              2.000000       1              2
3              3.000000       1              3

Extract displacement data

提取位移数据

提取外部图层的位移数据。

displacement_ext = simulation.displacement(
    external_layer=True
)  # 默认该参数 `external_layer=False`
displacement_ext.plot()

print(
    f"`external_layer=True` 的节点数： {len(displacement_ext.index.mesh_index)}"
)
print(f"`external_layer=False` 的节点数： {len(simulation.mesh.node_ids)}")

`external_layer=True` 的节点数： 64079
`external_layer=False` 的节点数： 69762

Extract stress/strain data

提取应力/应变数据

提取外层的应力或弹性应变数据。由于外层单元的连续性保持不变，因此可以在外层轻松完成平均值和不变量的计算。

elemental_stress_ext = simulation.stress_principal_elemental(
    components=[1], external_layer=True
)
elemental_stress_ext.plot()

print(
    f"`external_layer=True` 的节点数： {len(elemental_stress_ext.index.mesh_index)}"
)
print(
    f"`external_layer=False` 的节点数： {len(simulation.mesh.element_ids)}"
)

elastic_strain_eqv_ext = simulation.elastic_strain_eqv_von_mises_nodal(
    external_layer=True
)
elastic_strain_eqv_ext.plot()

• 
• 

`external_layer=True` 的节点数： 31374
`external_layer=False` 的节点数： 39315

Extract the external layer on a selection of elements

提取选定单元上的外部图层

all_elements = simulation.mesh.element_ids
elements = []
for i in range(0, int(all_elements.size / 2)):
    elements.append(all_elements[i])
elemental_stress_ext = simulation.stress_principal_elemental(external_layer=elements)
elemental_stress_ext.plot()

Extract the external layer on a selection of elements for nodal results

在所选单元上提取外部图层以获得节点结果

elastic_strain_eqv_ext = simulation.elastic_strain_eqv_von_mises_nodal(
    external_layer=elements
)
elastic_strain_eqv_ext.plot()

Extract the external layer on a selection of elements and scope results

提取选定单元上的外部图层并确定结果范围

sub_elements = []
for i in range(0, int(len(elements) / 2)):
    sub_elements.append(elements[i])
elemental_stress_ext = simulation.stress_principal_elemental(
    external_layer=elements, element_ids=sub_elements
)
elemental_stress_ext.plot()