Daten für Postprocessing bereitstellen

Die Daten für das Postprozessing werden in Textdateien bereitgestellt und mit dem Kommando Postdaten gelesen. Eine Datei enthält die Knoten- oder Elementwerte für einen oder mehrere Berechnungslastfälle.

Mit einer Typkennzahl werden die folgenden Typen von Daten unterschieden:

ktyp = 0: 1 Skalarwert für jeden Knoten

= 1: 3 Vektorkomponenten für jeden Knoten

= 2: 1 Skalarwert für jedes Element

= 3: mw Skalarwerte für jedes Element: Skalarwerte werden den Elementknotenpunkten zugeordnet

= 4: mw Skalarwerte für jedes Element:1 Skalarwert je Elementoberfläche

= 5: 3 Vektorkomponenten für jedes Element

= 7: 1 Vektorkreuz je Element

= 8: mw Skalarwerte für jeden Knoten

= 9: mw Skalarwerte je Elementschwerpunkt

= 11: mw Vektoren für jeden Knoten

= 12: mw Vektoren für jedes Element

= 14 : mw Vektorkreuze für jedes Element

= 20 : mw Skalarwerte je Element, die Skalarwerte werden Integrationspunkten zugeordnet

= 21 : mw Vektoren je Element, die Vektoren werden Integrationspunkten zugeordnet

= 22 : mw Vektorkreuze je Element, die Vektoren werden Integrationspunkten zugeordnet

= 30 : 1 Skalarwert je Stabelement

= 31 : 2 Skalarwerte je Stabelement

= 32 : mw Skalarwerte je Stabelement

= 33 : 2*mw Skalarwerte je Stabelement

Die Eingabedateien müssen den folgenden Aufbau haben:

1. Zeile: 4 Ganzzahlen für ktyp, mw, lf , mip, nz1, nz2, nz3

ktyp kennzeichnet, welcher Typ von Daten in der Datei enthalten sind.

mw ist die Anzahl Skalarwerte oder Vektoren, die für jeden Knoten bzw. jedes Element gespeichert sind. Ist die Anzahl für verschiedene Elemente unterschiedlich, so ist der größte Wert anzugeben und fehlende Werte sind als 0-Werte zu ergänzen: z. B. ist die Anzahl der Integrationspunkte für Vierecks- und Dreieckselemente unterschiedlich. Enthält die Struktur Dreiecks- und Viereckselemente, so sind bei Dreieckselementen 0-Werte zu ergänzen.

lf ist eine Lastfallnummer zur Unterscheidung von mehreren Lastfällen.

mip ist die Anzahl Integrationspunkte für eine Richtung nur für ktyp = 20 – 22 erforderlich.

nz1 ist die Anzahl Kommentarzeilen vor der ersten Datenzeile. Ist nz1 > 0, so werden die ersten Zeilen der Eingabedatei nach der Formatzeile überlesen.

nz2 ist die Anzahl Datenzeilen bis zum Beginn von Kommentarzeilen. Ist nz3 = 0, so ist nz2 ohne Bedeutung.

nz3 ist die Anzahl Kommentarzeilen zwischen den Blöcken mit Datenzeilen. Ist nz3 > 0, so werden nach jeweils nz2 Datenzeilen nz3 Zeilen der Eingabedatei überlesen (vgl. Domo-Eingabedatei „nastran2.stress“).

2. Zeile Textzeile:

In der zweiten Zeile kann eine Textzeile als Lastfallbezeichnung angegeben werden, die als Beschriftungstext bei der grafischen Darstellung verwendet werden kann. Gegebenenfalls muss die 2. Zeile eine Leerzeile sein.

3. Zeile Format:

In der dritten Zeile kann ein FORTRAN-Format für den Aufbau der Datenzeilen angegeben werden. Ist die Zeile leer, so wird in freiem Format gelesen, jede Datenzeile darf dann nur die dem Dateityp entsprechende Anzahl von Skalar- oder Vektorwerten enthalten, die Eingabedatei darf auch keine Kommentarzeilen enthalten.

Mit dem Format (I5,5X,3F12.0) werden zum Beispiel die Knotennummer und die ersten drei Verschiebungskomponenten aus der folgenden Eingabezeile gelesen:

8137 G -7.833E-07 -1.608E-06 0.0 0.0 0.0 -9.991E-08

Erstreckt sich ein Datensatz über mehrere Zeilen, so ist ein / für jede neue Zeile anzugeben, z.B. werden mit dem Format (I10, F15.0, 30X, F15.0 / 25X, F15.0, 15X, F15.0) aus der ersten Zeile des folgenden Datensatzes die Ganzzahl und der 1. und 4. Zahlenwert und aus der zweiten Zeile der 2. und 4. Zahlenwert gelesen:

1728 7.390112E-01 -1.320112E-01 -5.322112E-02 0.590112E-01 -1.053304E+01

-7.439936E-09 2.409936E-03 5.489936E-01 -7.439936E-00

Mit dem folgenden Format werden die Von-Mises-Vergleichsspannungen in den Eckknoten eines NASTRAN-Elementes vom Typ CHEXA gelesen ( vgl. Demo-Eingabedatei „nastran2.stress“):

(1X,I11////115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0///115X,F15.0//)

Hinweis: Es wird nicht mit FORTRAN-Routinen gelesen, sondern das angegebene Format wird interpretiert, wobei nur die folgenden Formatangaben zulässig sind: mIn für ganze Zahlen, mFn.0 für reelle Zahlen und nX für Bereiche, die überlesen werden., m ist ein optionaler Wiederholungsfaktor und n die Feldbreite der Zahl, für nX werden n Zeichen der Zeile überlesen. Tritt beim Lesen eines einzelnen Zahlenwertes ein Fehler auf, so wird die Eingabe fehlerhaft abgebrochen. Enthält die Eingabedatei Kommentarzeilen, so sind die Kennzahlen nz1-nz3 entsprechen anzugeben.

Weitere Zeilen: Datenwerte für Knoten bzw. Elemente

Jede Datenzeile muss als erstes die Knoten- oder Elementnummer enthalten. Danach folgen mw Skalar- oder Vektorwerte. Hinweis: Bei Vektorkreuzen werden die ersten zwei Zahlenwerte als Längen der orthogonalen Vektoren und der dritte Zahlenwert als Winkel in Grad in der Elementebene interpretiert.

Hinweise:

Dateien mit den Datentypen 0 bis 7 und 20 – 22 sowie > = 30 werden jeweils als ein Lastfall gespeichert, während Dateien mit den Datentypen 8 bis 14 als mw Lastfälle gespeichert werden. Beispielweise können die Ergebnisse der einzelnen Iterationsschritte einer nichtlinearen Berechnung oder die Knotenverschiebungen der Zeitschritte einer nichtlinearen Schwingung in einer Eingabedatei abgespeichert werden.

Ist bei ktyp = 3 die Anzahl der gegebenen Skalarwerte kleiner als die maximale Anzahl Knoten des größten Elementes, so wird angenommen, dass nur Skalarwerte in den Elementeckknoten gegeben sind, die Werte für die Knoten auf den Kanten werden dann durch Interpolation bestimmt ( vgl. Domo „nastran2.stress“).

Bei ktyp = 20 bis 22 ist mip die Anzahl Integrationspunkte für eine Richtung, zulässige Werte sind mip = 2, 3, 4, 5, 6 bei Viereckselementen und mip = 2, 3, 4 bei Dreieckselementen. Die Anzahl Integrationspunkte insgesamt ist mip*mip bei Viereckselementen und 3, 7, 13 bei Dreieckselementen mit mip = 2, 3, 4. Die Lage der Integrationspunkte wird wie bei der Gaußquadratur angenommen. Die Reihenfolge der Integrationspunkte ist in der folgenden Grafik für mip = 4 dargestellt und gilt für mip = 2-6 entsprechend (vgl. K.J. Bathe: Finite Element Methoden). Zur Zeit sind Integrationspunkte nur für drei- und viereckige Flächenelemente, nicht jedoch für Volumenelemente realisiert.

Sind die Skalarwerte in Integrationspunkten gegeben (ktyp = 20 – 22), so werden die Skalarwerte für die Knoten der Elemente durch Extrapolation bzw. Interpolation für zusätzliche Knoten im Innern gekrümmter Elemente unter Berücksichtigung aller Integrationspunkte berechnet. Gehören hierbei Knoten zu mehreren Elementen, so wird wahlweise der kleinste, der größte oder der Mittelwert der Werte aller angrenzenden Elemente verwendet, wobei nur die Elemente berücksichtig werden, deren Skalarwerte geplottet werden (vgl. Registerkarte „Ewahl“). Diese Mittelwertbildung für die gemeinsamen Knoten mehrerer Elemente kann wahlweise auch ausgeschaltet werden, es wird dann die Skalarwertverteilung für jedes Element unabhängig von den Nachbarelementen geplottet.

Die Typkennzahlen ktyp = 30 – 33 sind für Stab- oder Balkenelemente vorgesehen. Bei ktyp = 31 sind zwei Skalarwerte für die beiden Stabenden gegeben, dazwischen wird ein linearer Verlauf geplottet. Bei ktyp = 32 sind Skalarwerte für mw äquidistante Stabpunkte gegeben, es wird ein linearer Verlauf zwischen den Stabpunkten geplottet. Bei ktyp = 33 wird angenommen, dass der Stab in mw gleichlange Abschnitte unterteilt ist, und dass jeweils der linke und rechte Wert für jeden Abschnitt gegeben ist; in den Zwischenpunkten können also Sprünge auftreten.

Die Knoten- bzw. Elementnummern werden als interne Nummern interpretiert, die Daten werden entsprechend dieser Nummern den Knoten oder Elementen zugeordnet. Die Reihenfolge ist beliebig. Sind für einzelne Knoten oder Elemente keine Datenwerte angegeben, so werden die zugehörigen Werte Null gesetzt