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2024-05-29

Factor de refinamiento de la malla de elementos finitos para reducir el tiempo de cálculo

¿Cómo puedo reducir el tiempo de cálculo para barras con un modelo de material no lineal en RFEM 6 y RSTAB 9?


Respuesta:

En el caso del análisis estructural de barras con un modelo de material no lineal, se genera una malla de elementos finitos (EF) en el área de la sección y se usa para el cálculo. A partir de la versión RFEM 6.06.0009 y RSTAB 6.06.0009, es posible ajustar la densidad para la malla de EF del área de la sección mediante un factor de refinamiento.

La malla preestablecida es relativamente fina de forma predeterminada y, por lo tanto, garantiza un alto grado de precisión para los resultados del cálculo.
Sin embargo, una malla de EF más gruesa puede ser completamente suficiente en muchos casos, reduciendo significativamente el tiempo de cálculo.

Puede ajustar el factor de refinamiento de la malla de EF en el cuadro de diálogo "Editar sección", pestaña "Malla de EF". Cuanto menor sea el valor, más fina será la malla.


Los efectos de la densidad de la malla del área de la sección transversal en el tiempo de cálculo y los esfuerzos internos se muestran a continuación, utilizando un ejemplo simple.

Sección: HD 260*54,1
Material: S235
Modelo de material: Isótropo / Plástico (barras)
Se aplica una carga vertical distribuida sobre toda la longitud de la viga, y es tan grande que se forma una articulación plástica sobre el apoyo central.

Se analizarán diferentes factores de refinamiento de la malla de EF entre 0,5 y 5,8. Se evalúa el tiempo de cálculo, así como el apoyo y el momento con viga cóncava hacia arriba. La desviación relativa de los resultados con un factor de refinamiento de malla de EF de 1,0 se muestra entre paréntesis.

Factor de refinamiento de malla de EF Tiempo de cálculo Momento plástico en apoyo Momento con viga cóncava hacia arriba
[-] [s] [kNm] [kNm]
0,5 (-50%) 99 (+175%) -174,12 (-0,08 %) 122,4 (+0,05 %)
0,75 (-25 %) 53 (+47,22 %) -174,17 (-0,05 %) 122,38 (+0,03 %)
1,00 36 -174,26 122,34
2,4 (+140 %) 22 (-38,89 %) -174,81 (+0,32 %) 122,13 (-0,17 %)
4 (+400 %) 19 (-47,22 %) -174,8 (+0,31 %) 122,13 (-0,17 %)
5,8 (+580 %) 17 (-52,78 %) -174,83 (+0,33 %) 122,12 (-0,18 %)

La tabla muestra que es razonable aumentar el factor de refinamiento de la malla de EF para este sistema estructural. En el caso de desviaciones relativamente pequeñas de los esfuerzos internos (menos del 1%), el tiempo de cálculo para un análisis estructural se puede reducir aproximadamente a la mitad.


Autor

El Sr. Wanke proporciona soporte técnico para los clientes de Dlubal Software.