7.2.2.1 Nastavení sítě KP

Nastavení sítě KP

V poli Požadovaná délka konečných prvků lze zadat globálně požadovaný rozměr prvků sítě. Čím jemnější je síť konečných prvků, tím přesnější jsou zpravidla výsledky. Přitom však enormně stoupají požadavky na výpočetní čas a množství zpracovávaných dat. Každý nový uzel sítě totiž znamená další přidané rovnice pro výpočet. Kromě toho se v případě jemnější sítě konečných prvků vyskytují ve zvýšené míře singularity.

V dalším vstupním poli lze zadat maximální vzdálenost uzlu sítě od linie, při které je uzel do linie integrován. Pokud je vzdálenost uzlu větší, vytvoří se pro něj nový uzel sítě KP.

V posledním poli této sekce se zadává maximální počet uzlů sítě KP. Stanovená hranice slouží k omezení počtu generovaných uzlů. Lze tak předejít výkonnostnímu přetížení programu i počítače.

U lanových prutů, prutů s pružným podložím, s náběhy nebo plastickými vlastnostmi lze stanovit v této sekci interní dělení. Prut pak bude skutečně rozdělen na požadovaný počet částí mezilehlými uzly. Pokud je však prut umístěn na hraniční linii některé plochy nebo bylo pro zadávací linii definováno zahuštění sítě KP, nemá toto zadání žádný vliv.

Pomocí volby Aktivovat dělení prutů pro analýzu velkých deformací nebo postkritickou analýzu lze v případě výpočtu podle teorie III. řádu rozdělit pro větší přesnost mezilehlými uzly také nosníky. Počet dílů prutu se převezme ze zadání ve vstupním políčku výše.

Pokud se má také dělení použít pro přímé pruty, které nejsou integrovány do ploch, pak se uzly sítě KP vytvoří na všech volných přímých prutech a zohlední se při výpočtu. Délka prvku sítě KP se buď převezme z globálního zadání l_FE v sekci Obecné nebo se tu stanoví ručně.

Volbou Dělit pruty na nich ležícími uzly lze vytvořit uzly sítě KP na prutech v těch místech, kde leží koncové uzly jiných prutů, aniž by dané pruty byly spojeny.

Pro dosažení co nejsprávnějších výsledků by se tvar jednotlivých čtyřúhelníkových prvků měl co nejvíce blížit čtverci. U čtverce je poměr diagonál D₁/D₂ = 1. V poli Maximální poměr diagonál obdélníku KP lze nastavit horní hranici Δ_D poměru diagonál. Pokud je poměr diagonál příliš velký, hrozí nebezpečí, že vzniknou prvky s velmi ostrými nebo konvexními úhly. To může vést k numerickým problémům.

Zakřivené plochy jsou při tvorbě sítě KP rozděleny na rovinné prvky. Úhel sklonu α přitom udává maximální přípustný odklon čtyřúhelníkového prvku od roviny. Daná hodnota odpovídá úhlu, který svírají normály dvou prvků (viz následující obrázek se zobrazením normál dvou trojúhelníkových prvků). Při překročení tohoto úhlu dojde automaticky ke zjemnění sítě.

Pokud definujeme model konstrukce ve 2D režimu jako rovinnou desku, lze podél všech linií vytvořit menší prvky. Poměr Δb se vztahuje ke globálnímu rozměru sítě. Udává vzdálenost okraje zahuštění od linií.

Pomocí volby Integrovat nevyužité objekty do ploch lze uzly sítě konečných prvků vytvářet i na objektech, které nemají pro plochu žádnou další funkci (např. volné uzly bez podpor a bez zatížení, konstrukční linie na plochách). Standardně je tato funkce vypnuta, aby tyto staticky nevýznamné objekty nerušily síť KP.

Tvar konečných prvků lze nastavit pomocí následujících tří výběrových polí:

• Trojúhelníky a čtyřúhelníky: standardní nastavení
• Pouze trojúhelníky: volba v případě, že čtyřúhelníky způsobí velmi silné přetvoření sítě
• Pouze čtyřúhelníky: volba pro větší přesnost výsledků

Pomocí zaškrtávacích políček Generovat stejné čtverce, kde je to možné a Trojúhelníky pro membrány je možné dále řídit generování sítě KP.

Pomocí volby Preferována strukturovaná síť se můžeme pokusit přizpůsobit síť prvků hraničním liniím ploch. Tento způsob generování sítě prvků lze nastavit jednotlivě pro každou plochu (dialog Upravit plochu, záložka Síť prvků).

Strukturovaná síť se vytvoří výlučně ze čtyřúhelníkových prvků. Zpravidla vede tato síť k „přesnějším“ výsledkům. Vzhledem k tomu, že se v soustavě rovnic vyskytuje i méně neznámých, lze při generování sítě prvků tento způsob doporučit.

Pokud uzly na tělese leží velmi blízko sebe, lze zadat automatické zahuštění sítě prvků. Síť prvků tak správně postihne dané uzly. Rozměry sítě prvků na tělese vychází z nejmenší vzdálenosti mezi uzly. Ve vstupním poli níže můžeme omezit počet vytvářených 3D prvků.