MSC.Patran--结果后处理.doc

Patran中的后置处理主要使用（Results和Insight）两个模块，两者在后置处理方面有类似之处，但Insight可以提供一些更高级的处理方法。首先简单地介绍Results。
Results是一个强有力的、可控的、可以多种方式显示的分析结果处理工具。其可以以结构变形图、彩色的云纹图、图形符号（显示矢量、张量）、自由体图、XY平面曲线图，以及以上大多数图形的动画方式、文本输出等多种方式处理有限元分析结果。Results能够以各种方法灵活的处理图形结果，例如对结果图进行排序、给出书面报告、缩放、组合、导出、删除等操作。对处理结果进行有效的实时操作，使得计算结果更加直观有效。

图--MSC.Patran 使用的后处理部分
常用的词语翻译：Fringe--云纹图
为了更好的对计算结果进行准确把握和处理，首先必须了解模型的计算结果分为那些类型：严格地说，结果的类型只有三种：标量、矢量、张量。但是，除过这些之外，还有其它形式的结果数据存储在数据库中，这些结果类型总结如下表所示。当进行结果后处理时，应该搞清楚几个问题：结果的类型是标量、矢量还是张量？结果是否与节点、单元相关？结果是实数还是复数？结果是哪个层的位置上的结果？对于单元，其结果是在单元的什么地方计算的？如果这些问题都搞清楚了，那对结果的理解就比较深刻了。

Results中常使用的处理模块，如下图所示。

图—Results后处理工具中对应的几个模块
一般情况下，使用快速显示“Quick Plot”是【Results】中缺省的“Object”，其可以满足大多数的后处理需要。在【Results】面板中，在“Action”中选择“Create”项，在“Object”中选择“Quick Plot” 项。快速图形显示允许快速的显示变形图、标量云纹图，或者是模态、动画等。标量和矢量都可以用动画同时或分别来显示。但是，这里不支持瞬态动画或者是需要进行坐标变换的复杂显示，快速图形显示是一个快速而有效的图形显示工具，不需要担心属性、设置、坐标变换都是否正确。当显示单元分量的云纹图时，各分量将按照合理的参考系显示，以确保显示的图形有意义。 下面对Quik Plot 进行简单的介绍。
1、MSC.Patran结果后处理Quik Plot的窗口简介：

图—默认的Quik Plot模块下的窗口简介
如上图所示，在Quik Plot模块中，有4个小图标，分别是“Select Results”、“Fringe Attributes”、“Deform Attrabutes”和“Animation Options” 单击不同的图表，将显示不同的界面，他们分别用于选择Result Case、进行云纹图显示的设置、进行变形图的设置和确定动画选项。选择时，被选中的按钮的底色将变为灰黑色。在该界面最初打开时，缺省设置为打开 “Select Results” 项，即第一个小图标。
通过点击窗口上部工具栏中的（黑白转换块）可以将黑色的背景转换为白色的背景，此功能在MSC.Patran 2005 r2以后的版本中均有提供。
在刚刚读入数据结果后，我们点击Results模块时所得到的窗口中，Select result case的下面的框中列了计算所得结果；而select fringe result 和select deformation result 下面的框中并没有选项，为空白。当我们使用鼠标点击Select result case 中的选项时，在select fringe result 和select deformation result 下面的框的两个框内会出现相应的显示选择结果。比如本文的窗口就是首先点击Select result case中的A1 increment=11,time=0.55项，然后选择云图图结果选项中的“Stress Cauchy”项，再选择变形结果选择栏中的“Displacement, Translation”项，最后点击按钮后所得的显示结果，这样处理最为快速，能够满足一般的结果处理要求。

图—点击黑白转换工具所得的白色背景的视图
要想得到较高质量的视图，必须对Quik Plot 进一步的了解，因为该模块是我们在结果的后处理中最常用的，通常情况下也能满足使用要求的工具。
同时还要提醒的是MSC.Patran窗口上部的不同功能的按钮的排列不是固定的，可以使用鼠标拖动改变，因此不能使用位置进行辨别一个按钮的功能，可以将鼠标轻轻移至该按钮下，稍候片刻即会显示该工具的功能，英文简单好懂。

图—Quik Plot中的前两个小图标打开的视图

将Fringe Attribute 模块中的点掉以后的显示效果，从显示图上可以发现原来彩色图中右侧的彩色谱条被隐藏，未显示。打开按钮我们可以对云纹图的参考色谱进行设置和改变，默认的情况下是Standard Spectrum,采用16种颜色进行区分，常用的还可以选中Sequential Spectrum通常情况下没有必要对此栏进行设置。
进行彩色图谱的设置时首先点击左侧从上到下的每个颜色块，每点击一个左侧的颜色小块，选中右侧的16个参考颜色，点击要选取的颜色图块即完成一种颜色的设置。

对参考彩色色图谱的范围显示设置一般不需要进行设置，但是对于下面图ABB所示的窗口发现，参考彩色图谱的最上限为486 MPa，然而应力最大值在node=30处达到了534 MPa，显然这种显示结果不太合适，需要对彩色图谱的显示范围进行修改。点开按钮进行显示范围设置。

图ABB 显示不太协调的云纹图

图BBA彩色谱范围设置面板
可以不选择，点击弹出上图所示的左侧面板。在Date Method进行彩色谱的范围设置，一般使用第一个Semi-Auto这是一个降序排列法，下一个Semi-Auto（Delta）是升序排列数据法。右侧有一块让我们来定义彩色图谱的设置范围，图中设置了最大为550，最小为6.67的显示范围。点击Fit Results 可以自动生成显示范围，此为确省设置。设置完成后点击下面的按钮，软件会自动将我们设定的显示范围插值分成14个区间。点击Apply按钮可以显示为下图所示：

即将彩色图谱的显示最大值提高到了550 MPa，超过最大的应力值，这样显示比原先的要好得多。当然通常情况下的彩色图谱的最大值是根据计算结果的最大值设定的，即使用Fit Results来定义的，模型中的最大计算值即为彩色图谱的最大显示值。
下面再介绍接下来的设置模块：其中有显示风格、是否有阴影、单元的缩小比例三项。
云纹图的显示风格共有4种，缺省设置是第一个Discrete/Smooth，4种不同的显示风格如下所示：

图--显示风格Discrete/Smooth

图—显示风格Continuous

图—显示风格Element Fill

图—显示风格Discrete/Flat

图—阴影显示风格

图—单元的缩小系数为0.5时的显示结果

云纹图自由边界的显示颜色，能够勾勒出有限元模型的边界，边界的颜色可选的颜色有图上所示的16种。显示风格中有三个选项，分别为模型的自由边界、每个单元的边界、无边界显示；云纹图边界线条的显示类型有4种、粗直线、虚线、点滑线等等，同时通过下一个选择按钮还可以选择线的类型。下面进行一组设置：云纹图的显示边界选红色、显示整个有限元模型的边界 、使用点滑线、使用的线型的宽度较宽，显示如下：

再接下来的部分是标题显示：Title Editor，该按钮较为难看懂，一般不对其进行设置。只对几个选项按钮对显示结果的影响给以演示。
如左图所示，共有4个选择小空格。默认的情况下是有两个被选中，显示效果为我们常见的缺省显示
当我们把其选择点掉以后的显示效果如下图所示；
有显示图发现图的标题部分少了一行
。当我们再把点掉以后，显示图中不再标记最大值和最小值的位置和标记。选中可以显示每个单元的计算结果并在图上显示标记，显示图均如下所示。

图—没有最大值/最小值的显示

图-显示每个单元的标记结果
进一步研究显示标记风格
标记风格的点击按钮如左图所示：有显示标记的颜色，显示的格式、显示字号的大小、有效数字的位数等进行设置，接下来挨个进行简单的介绍。
用来定义标记的颜色，共有16种颜色

假如在该处我们选择显示的标记分别为黄色和粉红色，显示效果如下

标记的格式有固定式、指数式、整数式。下面的图形依次给以展示。

图—选中Fixed的显示效果

图—选中为Integer时的显示效果
指数式的显示效果就不给了，我们通常使用的缺省设置是指数式的显示。

是用来设置标记中的字型的大小的，缺省设置为12号字。
共有6种字型的大小来设置。我们设置字型的大小为18，看一下显示的效果。

图—字号为18的显示效果
在以上的显示图形中可以发现原未变形的模型以蓝色的线条勾勒出来，当我们点掉的选择后，所得效果如下图所示：

由上图可以发现，白色的线条勾勒了变形后的模型图，云纹图在未变形的有限元模型上显示。至此，云纹图属性设置模块就介绍完了。

二、变形图的属性设置模块的设置参数对图形显示效果的影响。
使用快速显示模块创建模型的变形云纹图和结构变形图，如下，通过调整云纹图显示属性中的参考色彩图谱的显示范围来得到一个较为恰当的显示（通常情况下的缺省设置足以满足要求，不需要再进行设置）。

图—结构的边形图
参数设置按钮的功能对应的设置对象如图所示

一般情况下，变形图的属性设置中的缺省设置能够满足要求，

在该面板中，选中“Animate Fringe”，则云纹图将可以动画形式显示；选中“Animate Deformation”项，则变形过程可以动画形式显示。“Animation Method”有两个选项，“Modal”表示动画显示将从结果的最大值到最小值，而“Ramped”则是从结果的0值到最大值。“Animation Graphics”中有5项，“2D”表示在2D平面内建立动画的帧；“3D”则是在3D空间中建立动画，既当动画播放时，可以用鼠标拖动，从不同角度观看动画；“Preview”则是预览一下动画；“VRML”和“MPEG”则分别以VRML和MPEG两种标准格式将动画过程输出为独立的文件，这些文件可以用相应的播放器播放。“Number of Frame”则用来设定动画的帧数，帧数越多，则动画过程将越细腻，但对硬件的要求也就越高。

20