ANSYS WORKBENCH 后处理中各种应力结果的应用意义

上篇说明了各种应力结果的含义，这里再看一个实际的例子，并考察ANSYS WORKBENCH在后处理中的各种云图显示效果。
几何模型如下图

X

在左边和下边施加无摩擦支撑，右边施加水平向右的分布力系，载荷集度为1MPa.
划分网格后得到的有限元模型如下

现在考察X方向正应力的各种结果。
（1）未均匀化的节点应力解


【评】在每一个单元内部，先得到积分点的应力后，外推得到各个节点处的应力。观察尖角处可以看到，在节点的四周颜色并不一样，这意味着在同一个节点处会有几个应力出现。所以每个点的应力呈现为多值性。
这里的应力是最初计算出来的应力，相对比较准确。
（2）均匀化后的节点应力解


【评】均匀化后，我们可以看到，每个节点处只有一个颜色，此时一个节点只有一个应力值。
（3）节点的最大应力差


【评】该值总是正数，因为是用节点应力的最大值减去最小值得到的。我们可以发现，在尖角处，应力差很大，这意味着，从不同的单元在递推该节点的应力时，值相差很远。
显然，该图是很有用处的，它反映了应力梯度在哪个节点上最大，这正是应力集中发生的地方。
（4）节点的应力分数


【评】我们可以看到，应力分数有正有负，这是因为它是由（3）/(2)后得到的。虽然（3）总是正数，但是（2）则有正有负。
该值是一种相对误差的概念，意味着当节点取得平均应力后，其误差是多大。该值的绝对值越大，则意味着平均化导致的误差越大。
（5）单元内部节点的最大应力差


【评】它意味着单元内部的应力梯度。该值越大，意味着该单元自身内部应力变化很大，这也意味着该单元应该进一步细分才能得到更正确的结果。
（6）单元内部节点的平均应力



（7）单元内部节点的应力分数


【评】它同样是一个相对误差的概念。意味着单元取得平均值后的误差。该值的绝对值越大，同样意味着单元值平均化后导致的单元应力误差越大。

【总结】

• 结果(1)未均匀化的节点应力解是最正确的结果，它应该是进行结果考察的主要依据。
• 结果（3）和（5）所反映的分别是节点处，以及单元内的应力梯度。应力梯度大，意味着此点及此单元应该进一步细分网格，所以该云图是网格细分的依据。
• 结果（2）和（6）所反映的是节点，单元的平均应力。当我们想获得某一个节点或者单元的应力时，会选取此值。
• 结果（4）和（7）分别反映着当我们用平均值来代表该节点，单元的值时，其可靠度有多大。该值的绝对值越大，则意味着用平均值来代替该点或者单元值时，误差可能会比较大。它是我们选取平均值的一个判据。此值的绝对值越大，意味着我们选用此平均值作为该对象的值时，其可靠度越低。