切割平面 — CAE术语解释

截面位置的选择很关键。例如热分析中选择"含有热源的截面""冷却流路中心截面""垂直于材料边界的截面"能获得大量信息。应力分析中"通过预期最大应力位置的截面"是基础，通过比较多个截面来确认"截面位置是否导致数值大幅变化"也是网格收敛确认的一种方法。ParaView中的Slice过滤器可以自由设置截面位置和法向量——InteractivePlane UI能直观地移动截面，非常方便。

有几种方法。①等值面（Iso Surface）——将特定数值（温度500℃、应力200 MPa等）的等值面进行3D可视化。内部的等温面或等压面在空间上看起来很直观。②流线（Stream Line）——在CFD中可视化速度场的流动。设置多个起点来追踪流体的运动轨迹。③体积渲染（Volume Rendering）——以半透明的3D体积显示，可以看到内部结构。④阈值提取（Threshold）——只提取并显示应力大于等于500 MPa的单元。根据问题目的组合使用这些方法，相比单独使用切割平面可以获取更多信息。

使用切割平面进行应力线性化（Stress Linearization）是ASME BPVC（压力容器规范）规定的评估方法。设置垂直于厚度方向的切割线（SCL: Stress Classification Line），将该线上的应力分离为"膜应力"和"弯曲应力"。膜应力是厚度方向的平均值，弯曲应力是线性分量。可以用Abaqus的Path Plot提取应力后进行积分计算，或者用Ansys Mechanical的Linearized Stress工具。将最大膜应力与Sm（允许膜应力）进行比较进行合否判定。

可以用ParaView的pvpython进行自动化。编写Python脚本用for循环，按z=0、50、100、150 mm等间隔取截面，同时将各截面的最大温度、最大应力输出到CSV文件。这对于在大规模模型中"寻找最大值位于哪个截面"的工作自动化很便利。实务中经常改变设计参数后进行多个案例的分析，用脚本进行批量后处理——有时会在设计优化循环中内置切割平面的自动扫描。