Validate External Layer results with full Mesh

使用完整网格验证外层结果

此示例显示以下各项之间的后处理比较：

• 仅在外层提取结果和网格。

• 在整个网格上提取结果和网格。

外层是 solid 单元层，其中至少有一个面朝向几何体的外部。

该功能适用于所有类型的力学仿真，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外层，因此在大多数情况下，在外层计算结果可提供等效的最大值。

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

提取整个网格和外层的位移数据

displacement_ext = simulation.displacement(external_layer=True)
displacement = simulation.displacement()  # default is `external_layer=False`
displacement_ext.plot()
displacement.plot()

print(
    f"number of nodes with `external_layer=True`: {len(displacement_ext.index.mesh_index)}"
)
print(
    f"number of nodes with `external_layer=False`: {len(displacement.index.mesh_index)}"
)

• 
• 

number of nodes with `external_layer=True`: 64079
number of nodes with `external_layer=False`: 69762

Extract stress/strain data

提取应力/应变数据

提取整个网格和外层的应力或弹性应变数据。 由于保持单元的连通性不变，因此可以很容易地在外部层上进行平均和不变量计算。

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

print(
    f"number of elements with `external_layer=True`: {len(elemental_stress_ext.index.mesh_index)}"
)
print(
    f"number of elements with `external_layer=False`: {len(elemental_stress.index.mesh_index)}"
)

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

• 
• 
• 
• 

number of elements with `external_layer=True`: 31374
number of elements with `external_layer=False`: 39315