Generování sítě je proces diskretizace konstrukčních prvků na konečné prvky pro účely výpočetní analýzy. Vytvořením sítě konečných prvků se konstrukce rozdělí na dílčí systémy, které jsou reprezentovány matematicky definovanými prvky (obrázek 1). Počítačové programy jako RFEM 6 tak mohou numericky řešit rovnovážné vztahy stanovené pro každý prvek a provádět simulace MKP.
Dobře provedená diskretizace je totiž klíčovým krokem pro analýzu KP a průběh posouzení. Je třeba vzít v úvahu, že detailnější síť zachytí 3D geometrii přesněji a povede k lepší aproximaci. Na druhé straně příliš detailní síť by vedla k více bodům pro analýzu KP, pro které je třeba řešit další rovnice; to by výrazně prodloužilo dobu výpočtu. Je tudíž třeba posoudit, zda je náročnější výpočet pro zamýšlenou analýzu a/nebo účel posouzení skutečně nezbytný.
Pokud lze stejného výsledku dosáhnout s jednodušší sítí, je rozumné vyhnout se generování velmi podrobné sítě, která pouze zpomalí výpočet, aniž by výrazně zlepšila kvalitu výsledků. Může být proto vhodné použít jinou velikost a mít nezávislou síť pro dva nebo více samostatných objektů ve stejném projektu. RFEM 6 tuto možnost nabízí ve funkci "Preferována nezávislá síť", která slouží k vytvoření sítě konečných prvků s různým stupněm detailu u jednotlivých objektů, které jsou do sebe integrovány.
To je důležité zejména v případě objektů různých velikostí, které vyžadují různý stupeň detailu pro výpočet. Příkladem je deska na půdním masivu, jak je znázorněno na obrázku 2. Těleso půdního masivu lze modelovat s hrubší sítí KP než desku a současně lze zjemnit síť KP integrované základové desky.
Jednoduchý případ je znázorněn také na obrázku 3, kde je nosníkový prvek reprezentovaný plochami spojen s půdním masivem modelovaným v programu RFEM 6 jako těleso. Pro nakreslení rovnoběžnosti mezi sítí vygenerovanou bez použití funkce „Nezávislá síť preferována“ a sítí vygenerovanou pomocí této funkce nejdříve vygenerujeme síť jednoduše kliknutím na tlačítko „Generovat síť“ (tzn. bez použití výše uvedeného funkce).
Takto vytvořená síť je znázorněna na obrázku 4. Zde je patrné, že se u ploch, které musí být spojeny s tělesem v podloží, vytvoří celkem jemná síť. Pokud se ovšem podíváte na statistické údaje sítě prvků, které najdete v nabídce "Výpočet" znázorněné na obrázku 5, pak zjistíte, že se při tomto generování sítě vytvořil také vysoký počet (47162) 3D konečných prvků, což také vyžaduje delší výpočetní čas.
Nyní použijeme možnost "Preferována nezávislá síť" a podíváme se, co se stane. Za tímto účelem otevřete dialog „Nastavení sítě prvků“, v kterém se spravuje generování konečných prvků v programu RFEM 6. Tento dialog lze otevřít z hlavní nabídky "Výpočet" pomocí položky 'Nastavení sítě prvků', jak je znázorněno na obrázku 6.
Kromě obecného nastavení například požadované délky konečného prvku (kterou se řídí velikost generované sítě KP) anebo maximální vzdálenosti uzlu od linie (která udává, v jaké vzdálenosti se uzel může nacházet od linie, aby do ní byl automaticky integrován) lze nyní aktivovat také možnost "Preferován nezávislá síť" pomocí zaškrtávacího políčka znázorněného na obrázku 7. Pro vygenerování sítě klikněte na "OK & Použít".
Jak jsme již zmínili výše, aktivace této volby umožňuje programu generovat specifické sítě konečných prvků pro jednotlivé objekty. Jediným předpokladem je, aby tyto objekty byly do sebe integrovány. Protože je tento požadavek u dotyčných objektů splněn, vygeneruje se síť konečných prvků, jak je znázorněno na obrázku 8. Z obrázku je okamžitě patrné, že těleso je nyní modelováno s hrubší sítí konečných prvků.
Méně podrobná síť konečných prvků pro těleso ve srovnání se sítí vytvořenou bez použití funkce "Preferována nezávislá síť" nyní vede k menšímu počtu konečných prvků, jak vidíme ve statistických údajích sítě prvků na obrázku 9. Je třeba si uvědomit, že počet 3D konečných prvků činí nyní 2 400, což je výrazně méně než dříve stanovených 47 162. Vytvořeny jsou tak podstatně přehlednější sítě konečných prvků a výrazně se zkrátí doba výpočtu.
Slova závěrem
Volba 'Preferována nezávislá síť' vám umožňuje vytvářet různé sítě konečných prvků mezi objekty v modelu. Jinými slovy, lze vytvořit individuální síť konečných prvků pro různé objekty za předpokladu, že jsou objekty do sebe integrovány. Můžete tak snížit počet konečných prvků a současně maximalizovat přesnost a detailnost vaší statické analýzy. Takový přístup je velmi praktický v případě modelů, v nichž by se měly jednotlivé objekty zohlednit ve výpočtu s různým stupněm detailu sítě konečných prvků. Aktivací této funkce v dialogu "Nastavení sítě prvků" se vytvoří mnohem lépe strukturovaná síť KP a sníží se počet konečných prvků, čímž ušetříte čas a snížit náročnost výpočtu.
Databáze znalostí