CAE数值分析后处理自定义ASCII模型之Tecplot应用1、文件头定义.PDFVIP

CAE 技术总结笔记 CAE 数值分析后处理自定义 ASCII 模型之Tecplot 应用 By Civil fans 数值后处理是 CAE 分析的一个重要环节，主要包括两大类，一类是单纯的数据处理，以 Excel、Origin、Ultraedit 为代表，其中，Excel、Origin 的功能大同小异，除了一些特别 复杂的数据函数运算以外，几乎可以解决 CAE计算结果的全部数据整理，包括曲线、图表以 及个别简单云图；另外一类则是以 Tecplot、Ensight 为代表的所谓专业后处理程序，这一 类程序不仅具备强大的图表处理，还能生成各种漂亮的粒子图、等高图等，以最直观的方式 展现分析结果。Amtec 公司的 Tecplot 因其简单、易用、二次开发方便著称，近些年成为众 多科学计算首选的后处理平台。Tecplot 几乎提供了市场上所有商业分析程序的数据导入接 口，包括 CFD 以及FEA 两大板块，但遗憾的是，针对个别程序的导入接口仍然不完善，比如 个别 FEA 的弹塑性分析结果、断裂计算结果仍然难以被 Tecplot 直接读取，但幸运的是 Tecplot 提供了自定义 ASCII 文本模型的导入方式，因此，通过自定义，理论上几乎可以完 成全部模型数据导入的处理。 Tecplot 自定义 ASCII 文本模型一般包含 3 个主要构成，这 3 部分为文件头（file header）、两个 ZONE。文件头决定了数据读入的调用函数； ZONE1 主要是变量区，接续在文 件头之下，包括模型的全部变量，比如节点坐标、节点位移、节点应力和单元应力等，任何 计算分析得到的变量结果均可以放在这个 ZONE1；第二个 ZONE 是模型元素构成区，这个区 往往描述网格、单元的连接构成关系。 Tecplot 自定义 ASCII 文本模型的两个 ZONE 包含了所有的模型描述数据，主要有两种 格式，一种是 POINT，一种是 BLOCK方式。两种方式的差别主要是数据编写格式的差异，但 可以表达同一个模型，换言之，数据模型既可以用 POINT也可以用 BLOCK 方式构成。相对而 言，BLOCK 方式由于既可以处理点数据，也可以处理网格（单元）数据，因此，灵活性更好 对弹塑性问题，往往通过单元应力表述塑性状态，此时一般用 BLOCK方式。 1、文件头定义 下面分别说明模型文件的构成，先说 file header。表头区一般包含 4行数据，第一行 是文件名称，第二行是变量描述区域，第三行为模型总控数据，即单元数、节点数、数据格 式描述等（BLOCK or POINT）等，第 4 行是网格（单元）类型定义。针对 POINT 和 BLOCK 两种方式，典型的文件头格式如下： （a）point格式文件头 （b）block格式文件头 图 1 文件头内容以及格式 CAE 技术总结笔记 图 1 中，文件名称、变量名称既可以用引号也可以去掉引号，当不采用引号时，必须保 证文件名称或者变量名称不能和 Tecplot 内部调用函数名称发生冲突，但引号有可能导致 Tecplot 无法识别，变量名称出现乱码；第二行变量的具体内容位于表头下第 1 个 ZONE，因 此，ZONE1 包含的的变量名称都必须在这一行定义，每一个变量名称辖属一个 i×1 的数据 行列式；第三行“zone”为固定函数字符，“n”表示模型的节点数（node），“e”表示网格 或者单元（element）总数，“VARLOCATION=([4]=CELLCENTERED)”是固定格式，表示需要放 置单元变量的行列式位置，如果仅有节点变量数据，没有单元变量的数据，则可删除本字符 串；“DATAPACKING=BLOCK”或者“f=fepoint”表示数据格式；第 4行中，“ZONETYPE=FEBrick” 表示网格类型为六面体网格，“et=Triangle”表示 3 角形网格。 基于上述说明，下面给出常用的一些表达方式： 1