65x
004016
16.1.2024

Nastavení sítě prvků

Nastavení sítě prvků lze nastavit v samostatném dialogu, kde jsou data uspořádána v několika záložkách.

Obecné

Požadovaná délka konečných prvků určuje globální velikost sítě. Čím jemnější je velikost sítě, tím přesnější budou výsledky. To ovšem také zvyšuje objem dat a dobu výpočtu, protože s každým dalším uzlem sítě KP je třeba řešit další rovnice. Kromě toho jsou účinky singularity znatelnější u jemné sítě.

Pro následnou analýzu MKP je diskretizace rozhodující: Příliš jemná síť zpomalí výpočet, aniž by se výrazně zvýšila kvalita výsledků. Pokud je naopak síť příliš hrubá, okrajové podmínky nejsou dostatečně podchyceny. Jako orientaci pro požadovanou délku strany konečných prvků je následující doporučení: Mezi hraničními liniemi plochy by mělo být vytvořeno asi osm až deset prvků. Minimální počet čtyř prvků by neměl chybět.

Maximální vzdálenost mezi uzlem a linií určuje přípustnou vzdálenost uzlu od linie, která má být integrována do sítě konečných prvků. Pokud je vzdálenost uzlu větší, vytvoří se pro něj nový uzel sítě KP.

Položka Maximální počet uzlů sítě určuje limit vygenerovaných uzlů, aby byla zaručena efektivita programu i počítače.

Pruty

Počet dělení pro speciální typy prutů , jako jsou lana, náběhy nebo pruty s pružným uložením nebo nelineárními prvky, lze vhodně upravit tak, aby bylo možné provést skutečná dělení prutů pomocí mezilehlých uzlů. Toto zadání však nemá žádný vliv, pokud je prut uspořádán na hraniční linii plochy nebo pokud je na jeho definiční linii aplikováno zahuštění sítě.

Volba Aktivovat dělení prutů pro analýzu velkých deformací umožňuje rozdělit nosníky pomocí vnitřních uzlů pro ten typ výpočtu, který vyžaduje vyšší přesnost. Počet dělení prutu se převezme z dělení definovaného pro "Speciální typy prutů".

Pokud aktivujete dělení prutů pro přímé pruty, které nejsou integrovány do ploch , vytvoří se uzly sítě KP na všech volných prutech a zohlední se při výpočtu. Délka sítě prvků se buď převezme z globální velikosti sítě prvků (LFE ) v záložce Obecné, nebo ji lze zadat ručně.

Volba Aktivovat dělení pro pruty, na nichž leží uzly, se uzly sítě KP vygenerují v místech prutu, kde končí ostatní pruty, ale nemají k němu žádné spojení.

Plochy

Nejpřesnějších výsledků se dosáhne u prvků, které se co nejvíce blíží čtverci. Pro čtverec je poměr diagonál D1/D2 = 1. To je znázorněno na pravé straně záložky. Maximální poměr diagonál obdélníku KP určuje mezní hodnotu ΔD poměru mezi oběma diagonálami. Zadaný poměr však není povinný, pokud hodnotu nelze dodržet pro optimální vytvoření sousedních prvků. Pokud je hodnota příliš velká, mohou se vytvořit prvky s velmi ostrými nebo tupými úhly, což může vést k numerickým problémům.

Zakřivená plocha je při vytváření sítě konečných prvků pokryta rovinnými prvky. Maximální úhel odklonu od roviny α udává mezní odklon jednotlivého čtyřúhelníkového prvku od roviny. Udává největší přípustný úhel mezi normálami dvou prvků (viz následující obrázek s normálami dvou trojúhelníkových prvků). Pokud je tato hodnota překročena, rozdělí se prvek na další trojúhelníkové prvky.

Tvar konečných prvků se standardně skládá z trojúhelníkových a čtyřúhelníkových prvků. Vychází se přitom z následujícího posouzení: Síť, která se skládá pouze ze čtverců, často není možná, ačkoliv by výsledky byly nejpřesnější. Trojúhelníky naproti tomu mohou zesíťovat jakoukoli plochu, ale mají tendenci se „zamknout“, což je malá numerická chyba. Proto se pro obtížné oblasti používají trojúhelníky, ale obecně se upřednostňují čtverce nebo obdélníky. Vynutit výlučně jeden z obou typů prvků obvykle není užitečné.

Tělesa

Pokud jsou uzly na tělese velmi blízko sebe, lze aktivovat automatické zahuštění sítě prvků na tělesech. Tím je zajištěno, že síť KP správně rozpozná všechny uzly. Velikost sítě tělesa vyplývá z nejmenší vzdálenosti mezi uzly. Počet generovaných 3D prvků lze pro tuto možnost ručně omezit.

Dále je možné zadat Požadovanou délku konečného prvku pro tělesa typu 'Zemina '. Tato hodnota však není pro program povinná. Pokud není možné dosáhnout nastavení pro prvek, vygeneruje se další nejlepší varianta.

Kritéria kvality - Plochy/Kritéria kvality - Tělesa

Parametry obou záložek "Kritéria kvality" umožňují vyhodnotit výsledky automatického generování sítě konečných prvků pro plošné prvky a tělesa.

K dispozici je několik kritérií vyhodnocení, v nichž lze nastavit mezní hodnoty pro Varování a Neúčinnost. Při porušení některého (aktivovaného) kritéria se příslušný konečný prvek označí. Všechny prvky se vyhodnocují jednotlivě. Vyhodnocení sítě se zobrazí v pravé dolní části záložky. Chcete-li zobrazit kritické prvky na modelu graficky, vyberte v navigátoru Zobrazit, kde v položce Kategorie sítě prvků aktivujte možnost Kvalita sítě.

Pro každé kritérium kvality se na pravé straně zobrazí parametry vybraného kritéria. Na obrázku výše je znázorněna možnost "Poměr stran".

Mezní hodnoty pro označení prvku lze nastavit individuálně. Obvykle se doporučuje ponechat výchozí hodnoty pro všechna kritéria aktivní. V závislosti na použití může být užitečné kritéria zpřísnit nebo zmírnit.

Tato funkce nabízí uživatelsky nastavitelnou a přehlednou možnost zkontrolovat kvalitu sítě konečných prvků a v případě potřeby ji upravit.

Totéž platí pro kritéria kvality pro tělesa.

Simulace větru

Specifická nastavení sítě prvků lze provést také v addonu pro speciální řešení "Simulace větru". Pokud jste si zakoupili program RWIND a používali ho pro simulace ve větrném tunelu, obecně se doporučuje provést všechna nastavení přímo v tomto programu: Na rozdíl od nastavení v programu RFEM lze účinky na síť vyhodnotit přímo tam.

A detailed description of the wind simulation mesh settings can be found in the Chapter FE Mesh of the RWIND manual.

Nadřazená kapitola