LS-PREPOST后处理

◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★1LS-PREPOST后处理LS-PREPOST是LSTC专门为LS-DYNA求解器开发的后处理程序。用户可以利用这个后处理器处理上引起LS-DYNA格式的计算输出文件。本章将对LS-PREPOST后处理器的界面操作及其基本分析方法进行介绍。本章包括下面的几个主题：1.LS-PREPOST概述与基本工作环境2.下拉菜单的功能3.图形绘制区域4.常用的显示控制按钮5.动画播放控制台6.主菜单的常用操作一．LS-PREP0ST概述与基本工作环境1.1LS-PREPOST概述基本功能读入和写出LS-DYNA关键字，创造部分LS-DYNA的模型数据。各种快速显示功能，如平移、旋转、缩放等，帮助用户诊断有限元模型。读入二进制计算结果数据文件d3plot，图形显示各种计算结果。动态显示变形、应力应变云图等。对模型进行切片显示。提取各种历史变量，进行数据分析操作，如微积分、快速全傅氏变换等。引入ASCⅡ结果文件或其他数据文件并进行数据分析。部分简单的前处理操作，如编辑关键字，气囊折叠与假人位置调整等。1.2LS-PREPOST程序界面说明LS-PREPOST前后处理程序的主窗口界面如图1所示.图1LS-PREPOST主窗口与窗口功能分区◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★2主菜单由一系列程序功能选择按钮组成，可选择各种前后处理操作项目，如选择显示等值线云图、进行图形的切片操作、选择节点或单元等。下拉菜单主要用来输入各种数据文件，输出各种后分析操作形成的图片以及动画等，关闭文件及设置界面背景等实用操作。图形绘制区图形显示几何模型、有限元网格及动态显示各种计算结果，如模型的变形、应力应变等值线云图等。此按钮区域集成各种图形显示操作中常用的功能按钮，可以实现图形显示的任意平移、旋转、缩放等绘图控制操作。动画播放控制台对动画播放的时间步、速度等进行控制，同时可选择用于当前图形显示的时间步及用于直通车显示的时间步范围。命令输入区该区域用以输入各种与图形显示控制有关的命令。输出操作解释区该区域用以显示程序在执行某一操作后在屏幕输出的提示信息。命令输入区1.3鼠标键盘操作在LS-PREPOST中，用户可通过鼠标键盘来完成与图形动态显示有关的常见操作，如：Ctrl或Shift+鼠标左键：对图形显示进行自由旋转；Ctrl或Shift+鼠标右键：放大/缩小显示的图形；Ctrl或Shift+鼠标中键：对显示的图形进行平移操作。在渲染状态下，用Ctrl键进行以上操作时，可以看到模型的边界轮廓线。由于只显示边框，因此这种操作速度比Shift键快。此外，在具体操作中，需要从一系列的项目中选择一部分或全部进行操作，这种情况下，按住Ctrl键即可进行待定和反向选定，这与其他Windows程序都是一样的。二．下拉菜单的功能File下拉下拉菜单中的Import选项，可向程序中引入各种前处理程序建立的模型数据，如图2、3、4。图3File下拉菜单图4FileOpen菜单图5FileImport菜单◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★3→FileOpenKeyword打开模式关键字文件（文件后缀名为*.k）。Keyword文件包含该模型的全部处理信息，但不包含任何的计算结果。→FileOpenTimeHistory打开时间历程后处理文件d3thdt文件。→FileOpenBackground打开绘图区域的背景图片文件。→FileOpenXydata打开数据文件，可以用于绘制数据曲线。通过下拉菜单中的Update选项，用来在分析过程中随时更新后处理的结果。通过下拉菜单中的SaveKeyword选项，可用来输出关键字文件到指定的目录。使用下拉菜单中的FileMovie选项，可输出各种各样的动画文件或一系列图片文件，可对其图像的像素进行设置，如图5所示。使用FilePrint，可利用其“打印到文件”功能，以TIF、GPJ、BMP、GIF等图像格式输出当前绘图区域中显示的图像，如图6所示。图5输出功能图6将图形打印到文件除File菜单以外，较常用的菜单项目还有MiscReflect，可利用该菜单项实现模型关于坐标面的镜像显示。这对于简化分析中采用半个或四分之一模型的情况特别有用，各种分析结果项目的云图显示都可以实现对称镜像，以看到整个模型的情况。三．图形绘制区域LS-PREPSOT界面的中间部分为图形绘制区域，该区域用来显示程序的所有后处理操作结果以及动画等。如图7所示为一计算结果的后处理显示示例，具体显示的项目和内容包括：◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★4图7图形绘制区的显示项目四．常用的显示控制按钮绘图区域下面是图形显示控制面板（如图8所示），由两行按钮组成，其上集成用来控制已有图形显示的常用功能按钮，用户可通过这些按钮来实施具体的图形显示控制。具体功能见表1。图8显示控制按钮面板表1图形显示控制按钮功能说明按钮名称操作效果按钮名称操作效果Title显示/隐藏标题Frin云图显示Legd显示/隐藏图例Isos显示/隐藏等值面Tims显示/隐藏时间标识Lcon显示/隐藏等值线Triad显示/隐藏坐标轴Mesh显示/隐藏网格边界Bcolr改变背景颜色Shrn显示/收缩实体图Mcolr改变网格颜色Acen将图形放置中心Hide仅见可见部分网格Pcen指定一点作为中心Shad有光照效果显示Zin放大某区域View无光照效果显示Zout恢复上一次放大Wire显示模型的单元网格+10/-10旋转角度方向Feat显示图形边缘//、Pres平行/透视显示Edge显示图形边缘Anim开始/停止动画Grid显示所有节点网格Rset重新设置，所有默认使用上述按钮，可实现有限元模型或计算结果图形的各种显示控制功能。当然也可以通过鼠标完成其中的部分操作。◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★5五．动画播放控制台在界面的显示控制按钮面板下方是动画播放控制台（如图9所示），该控制台由一系列控件组成，其基本功能见表2。图9动画播放控制台表2动画播放控制台按钮功能说明六．主菜单的常用操作LS-PREPSOT程序主菜单由一系列功能按钮面板组成，强图10所示，其上集成程序的大部分前后处理功能。◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★6图10主菜单的按钮面板页面1上述面板由1-7及D共8个页面构成，各分页面的功能分工为：★页面1：集成了程序的大部分后处理功能；★页面2：包含部分的后处理（上半部分）及前处理（下半部分）啊能；★页面3：提供关键字编辑功能，支持全部的LS-DYNA程序关键字；★页面4，7：提供一些特殊的前处理及简单的网格划分功能；★页面5，6：目前基本上是空白页，用于添加新的功能；★页面D：用于显示关键字文件中的所有定义。6.1Fcomp菜单该选项用于选择绘制各种计算结果，可供显示的计算结果绘图项目，如图11所示。这里只针对最常用的应力、应变、位移、速度等项目进行介绍。图11绘制应力云图FcompStrsee(左)和绘制变形云图FcompNdv(右)◆用来绘制计算应力结果等值线云图这个选项可用来绘制x、y、z、xy、yz、zx等应力分量，mises等效应力及主剪应力、第一、第二、第三主应力等多种应力计算结果。选择图11（左）中某一具体的绘图应力选项，单击Apply按钮，在图形绘制区域中即可看到相应的图形显示（如图12）。◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★7图12z-stress云图◆Ndv：绘制变形计算结果云图这个选项可以绘制x、y、z、xy、yz、zx等位移分量、总位移及速度分量等多种自由度计算结果。选择图11（右）中某一具体的绘图变形选项，单击Apply按钮，在图形绘制区中即可看到相应变量的等值线图形动态显示。◆Strain：绘制计算应变结果这个选项用来绘制各种应变分量及塑性应变等的等值线云图。◆Misc：绘制其他选项可以绘制如下这些量的云图：Pressure、Temperature、InternalEnergy、HourglassEnergy等物理量及一些相关的历史变量，如historyvar#1（密度）、historyvar#2（第一种ALE材料物质在网格中的体积百分比）、historyvar#3（第2种ALE材料物质在网格中的体积百分比）等。这些历史变量的等值线显示有助于在ALE分析中得到各物质变形后的分界面情况，因为对于Euler网格，在空间是固定不动的，无法靠观察网格变形得知结构的变形情况。◆Beam：绘制梁单元的结果这个选项可以绘制梁单元的各种内力，如轴力、剪轨、弯矩、扭矩及各种截面应力的计算结果。以上各种绘图项目，均提供颜色-数值对比显示条，用户可通过颜色的深浅判断应力数值的大小及最大值所处的位置。6.2SelPar菜单此选项用于选择显示模型的特定部件或包含某种单元类型的部件。如图13所示，选中Beam或者Shell复选框。表示从包含这种类型单元的部件中选择哪些部分在图形绘制区中显示。不选中，则不显示包含这种类型单元的任何部件。右侧的Partld是可提供显示的模型中所有的部件列表，可按住Ctrl键，用鼠标的左键选择哪些部件用于显示，哪些部件不显示。All按钮表示选择所有的部件。None按钮表示不显示任何部件。Rev按钮表示反向选择欲显示的部件。Info按钮：可用来查看所选择显示部件的一些具体信息（图14所示），如◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★8该部件含有的单元个数、节点坐标范围等信息，可以单击Update按钮用以更新部件信息列表。图14部件信息列表图13用SelPar选择显示项目图15主菜单Ident6.3Ident菜单如图15所示，该选项用于选择模型中的节点、单元或部件。程序提供如下三种方式进行节点、单元以及部件的选择。×PickEntity通过鼠标在屏幕上单击相应的实体对象，将在模型上以醒目的颜色显示选中的实体对象位置与编号。×Area用鼠标在绘图区域中选择一个矩形框用于选择以其以内或以外的所有实体对象。复选In。则选中矩形框以内的全部实体对象；复选Out，则选中矩形框以外的全部实体对象。◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★9×Polygon用鼠标在绘图区域中选择一个多边形框用于选择实体对象，原理同Area。此外，在KeyinID中输入节点、单元或部件编号，按回车键，也可选中这些实体对象，在绘图区域中会显示被选择的对象及编号。在Keyinxyzcoord中输入节点的坐标值，按回车键，这时选中的节点也将在绘图区域中高亮度显示。但需要注意的是，在这种情况下，上述显示的实体对象并未被选中。6.46.46.46.4HistoryHistoryHistoryHistory菜单项该选项用于以附加的曲线显示由上面的Ident菜单所选中的活动节点或单元随时间变化的一些信息，如所有被选择节点的位移-时间曲线、速度-时间曲线、加速度-时间曲线、被选择单元应力-时间曲线，应变-时间曲线等一系列项目。其具体的操作如图16所示。首先选择一种曲线显示项目。比如要选择节点x位移-时间曲线，则选择Nodal复选框，在下面的项目列表中选择x-displacement，然后单击Plot按钮，在屏幕上将弹出如图17所示的plotwindow-1窗口。其中绘制的曲线就是我们希望观察和分析的所选定节点的x位移-时间历程曲线。在如图17所示中，选择下部的按钮，可弹出相应的下拉对话框，用来实现一系列针对数据曲线的显示控制及各种实用的数据分析操作。图15主菜单Ident图16主菜单History◆LS-PREPOST后处理◆★李晓峰★10图17某节点的位移-时间曲线这些下拉对话框的布局上有一定的相似之处，左边为所有的节点或单元数据曲线列表，可以选择哪些曲线项目用于当前的图形显示。下拉对话框右边均为如图18所示的曲线图形显示控制复选框面板，各复选框的具体功能见表3.表3曲线显示控制系列复选框功能复选框功能描述Grid选择是否显示坐标栅格Tick显示坐标轴刻度的再分标记Frame粗线显示图形的外框Legend显示曲