4.1 ANSYS Workbench 2020后处理
ANSYS Workbench 2020平台的后处理包括以下几部分内容：查看结果、显示结果（Scope Results）、输出结果、坐标系和方向解、结果组合（Solution Combinations）、应力奇点（Stress Singularities）、误差估计、收敛状况等。
4.1.1 查看结果
当选择一个结果选项时，Result（结果）选项卡就会显示该结果所要表达的内容，如图4-1所示。
图4-1 Result（结果）选项卡
缩放比例：对于结构分析（静态、模态、屈曲分析等），模型的变形情况将发生变化。在默认状态下，为了更清楚地显示结构的变化，比例系数会被自动放大。用户可以将结构改变为非变形或实际变形情况，默认的比例因子如图4-2所示。同时用户可以自己输入比例因子，如图4-3所示。
图4-2 默认的比例因子
图4-3 输入比例因子
显示方式：Geometry按钮可以控制云图的显示方式，共有4种可供选择的选项。
（1）Exterior：默认的显示方式且是最常用的方式，如图4-4所示。
（2）IsoSurfaces：对于显示相同的值域是非常有用的，如图4-5所示。
（3）Capped IsoSurfaces：指删除了模型的一部分之后的显示结果，并且删除的部分是可变的，高于或低于某个指定值的部分会被删除，如图4-6和图4-7所示。
图4-4 Exterior方式
图4-5 IsoSurfaces方式
图4-6 Capped IsoSurfaces方式1
图4-7 Capped IsoSurfaces方式2
（4）Section Planes：允许用户真实地切模型，需要先创建一个界面，然后显示剩余部分的云图，如图4-8所示。
图4-8 Section Planes方式
色条设置：Contours按钮可以控制模型的云图显示方式。
（1）Smooth Contours：光滑显示云图，颜色变化过渡光滑，如图4-9所示。
（2）Contour Bands：云图显示有明显的色带区域，如图4-10所示。
图4-9 Smooth Contours方式
图4-10 Contour Bands方式
（3）Isolines：以模型等值线的方式显示，如图4-11所示。
（4）Solid Fill：不在模型上显示云图，如图4-12所示。
图4-11 Isolines方式
图4-12 Solid Fill方式
外形显示：Edges按钮允许用户显示未变形的模型或划分网格的模型。
（1）No WireFrame：不显示几何轮廓线，如图4-13所示。
（2）Show Undeformed WireFrame：显示未变形的几何轮廓线，如图4-14所示。
图4-13 No WireFrame方式
图4-14 Show Undeformed WireFrame方式
（3）Show Undeformed Model：显示未变形的模型，如图4-15所示。
（4）Show Elements：显示单元，如图4-16所示。
图4-15 Show Undeformed Model方式
图4-16 Show Elements方式
最大值、最小值与刺探工具：单击相应按钮，在图形中会显示最大值、最小值和刺探位置的数值。
4.1.2 显示结果
在后处理过程中，读者可以指定输出的结果，以静力计算为例，软件默认的输出结果包括如图4-17所示的一些类型，其他分析结果请读者自行查看，这里不再赘述。
图4-17 后处理的输出结果类型
4.1.3 显示变形
在Workbench Mechanical的计算结果中，可以显示模型的变形量，主要包括
及
分析命令，如图4-18所示。
图4-18 变形量的分析命令
（1）
（整体变形）：整体变形是一个标量，它由下式决定。
（4-1）
（2）
（方向变形）：包括x、y和z方向上的变形，它们是在Directional中指定的，并显示在整体或局部坐标系中。
（3）变形矢量图：Workbench 2020中可以给出变形的矢量图，表明变形的方向，如图4-19所示。
图4-19 变形的矢量图
4.1.4 应力和应变
在Workbench Mechanical有限元分析中给出了应力
和应变
分析命令，如图4-20和图4-21所示，这里的Strain实际上指的是弹性应变。
图4-20 应力分析命令
图4-21 应变分析命令
在分析结果中，应力和应变有6个分量（x、y、z、xy、yz、xz），热应变有3个分量（x、y、z）。对于应力和应变而言，它们的分量可以在Normal（x、y、z）和Shear（xy、yz、xz）下指定，而热应变是在Thermal中指定的。
由于应力为一个张量，因此仅从应力分量上很难判断出系统的响应。在Mechanical中可以利用安全系数对系统响应做出判断。安全系数主要取决于所采用的强度理论。使用不同安全系数的应力工具，都可以绘制出安全边界及应力比。
应力工具（Stress Tool）可以利用Mechanical的计算结果，操作时只需在Stress Tool下选择合适的强度理论即可，如图4-22所示。
图4-22 应力工具
最大等效应力理论及最大剪切应力理论适用于塑性材料（Ductile），Mohr-Coulomb应力理论及最大拉应力理论适用于脆性材料（Brittle）。
其中，等效应力
为材料力学中的第四强度理论，定义为
（4-2）
最大剪应力
定义为
（4-3）
将塑性材料
与屈服强度相比，可以用来预测屈服极限。
4.1.5 接触结果
在Workbench Mechanical中选择Solution选项卡的Tools→Contact Tool（接触工具）命令，如图4-23所示，可以得到接触分析结果。
使用接触工具下的接触分析命令可以求解相应的接触分析结果，包括摩擦应力、接触压力、滑动距离等，如图4-24所示。为Contact Tool选择接触域有两种方法。
（1）Worksheet view（details）：从表单中选择接触域，包括接触面、目标面，或者同时选择两者。
（2）Geometry：在绘图窗格中选择接触域。
图4-23 选择Contact Tool命令
图4-24 接触分析命令
关于接触的相关内容在后面有单独的介绍，这里不再赘述。
4.1.6 自定义结果显示
在Workbench Mechanical中，除了可以查看标准结果，还可以根据需要插入自定义结果，包括数学表达式和多个结果的组合等。自定义结果显示有两种方式。
（1）选择Solution→User Defined Result命令，如图4-25所示。
图4-25 Solution选项卡
（2）在Solution Worksheet中选中结果后右击，在弹出的快捷菜单中选择Insert→User Defined Result命令，如图4-26所示。
图4-26 选择User Defined Result命令
在自定义结果显示的参数设置列表中，允许表达式使用各种数学操作符号，包括平方根、绝对值、指数等，如图4-27所示。
图4-27 自定义结果显示