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应力分类线
在压力容器的分析设计中，获得模型的应力分布后，需要对结果进行评定。
评定时，需要定义应力分类线SCL（Stress Classification Line），按此线的路径进行线性化。SCL一般是垂直于最大应力所在平面（三维）或线段（二维）或者垂直于设备横截面的中面。
表现在软件中，一般就是对危险截面上的，贯穿整个截面的应力分类线进行线性化。
常规做法
获得最大应力分类线的常规方法是，先获得应力分布：
然后找到最大应力点，定义路径
最大应力点可以用General Postproc->Nodal Solu中的Max按钮选择，可以看到节点编号以及应力值。
然后通过查询距离（目视观察），找到横截面上最近面上点，并定义路径。
如果最大应力节点处没有剖分形成关键点，那就先找到节点，然后以基准点数网格数量，找到内外表面能够基本对应的节点。
此时可以利用经典的各种Element选择技巧，一般采用多段线框选比较容易找到所需要的截面。
此过程比较耗体力，考眼力，无法用命令流，GUI操作每次重算都得重新来一次，效率非常低。
那么有没有更好的方法呢？
APDL实现
找到应力分类线路径，几何上的表述为：
已知曲面和曲面外一点A，找到曲面上一点B，使得Ａ与Ｂ的距离最近。
那我们可以先获得最大应力点，记为N_MAX
NSORT,S,EQV,0,,1,SELECT !结果按应力大小进行排序*GET,N_MAX,NODE,0,NUM,MAX !取得应力最大点的节点编号NUSORT !恢复缺省的排序方式*GET,SEQV_MAX,NODE,N_MAX,S,EQV !取得最大应力值
然后找到最大点对应的面，本案例中面编号是4，位置如下图所示：
选择面上的所有节点，然后利用Node(x,y,z)命令，获得离面4上所有节点中离Node(x,y,z)最近的点。
然后用如下代码，min_Node为所求面上的点。 asel,s,,,4 !4为面的编号nsla,s,1 !4面上的所有节点min_NODE=NODE(nx(N_MAX),ny(N_MAX),nz(N_MAX)) !离节点N_MAX的面上的最近的节点。allselpath,set1,2ppath,1,N_MAXppath,2,min_NODE
这样就得到了n_max和min_node之间的路径，如下图所示。
上文中的路径7和9，可以先手动选择节点和对应的面的方式。假设节点编号为2046，面编号为4，修改代码如下：
asel,s,,,4 !4为面的编号nsla,s,1 !4面上的所有节点min_NODE2=NODE(nx(2046),ny(2046),nz(2046)) !离节点2046的面上的最近的节点。allselpath,set2,2ppath,1,2046ppath,2,min_NODE2
当然，有些时候，我们是可以计算出节点的坐标的，假设坐标为（x,y,z），那么可以用NODE(x,y,z)来找到与此坐标最接近的点，修改代码如下：
asel,s,,,4 !4为面的编号nsla,s,1 !4面上的所有节点min_NODE3=NODE(x,y,z) !离坐标（x,y,z）的面上的最近的节点。allselpath,set3,2ppath,1,NODE(x,y,z)ppath,2,min_NODE3
二维的应力分类线
对于二维单元，把面改为线即可。
比如对于一个夹套的轴对称模型，应力分布如下：
查询最大应力的节点，可以用节点编号或者用N_MAX表示，N_MAX可以用如下代码求：
NSORT,S,EQV,0,,1,SELECT !结果按应力大小进行排序*GET,N_MAX,NODE,0,NUM,MAX !取得应力最大点的节点编号
最大应力节点编号为61420： 对应的夹套外表面的线编号为14.
按照上文思路，代码如下：
lsel,s,,,14 !14为线的编号nsll,s,1 !线14上的所有节点min_NODE=NODE(nx(61420),ny(61420),nz(61420)) !离节点61420的面上的最近的节点。allselpath,path1,2ppath,1,61420ppath,2,min_NODE
点击Plot paths，可以看到path1的路径
其中距离最大应力点的外表面最近点是一个中间节点，比人工目视选择的节点更为准确。
总结
往期精彩：
欢迎关注公众号：VCAD001， 一个压力容器人的自我修养。
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发表于 2020-9-2 15:12:04
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