Opcja 1: Modelowanie w tej samej płaszczyźnie
Opcja 1 jest zgodna z podejściem polegającym na modelowaniu obu powierzchni w tej samej płaszczyźnie. Uwzględnić dużą prostokątną powierzchnię (niebieską), która ma zostać wzmocniona dodatkową powierzchnią (kolor zielony). Obie powierzchnie mają te same współrzędne Z.
Przyglądając się siatce ES całej konstrukcji, a także poszczególnych jej składowych, staje się jasne, że każda powierzchnia jest zazębiona ze sobą.
W lewej części elementy obu powierzchni są spójne. Tak nie jest w przypadku prawidłowego układu. W takim przypadku na siatkę ES wielkiej powierzchni mają wpływ inne elementy wbudowane w powierzchnię.
Aby zilustrować różne efekty, na małych powierzchniach nanosimy bardzo miękki materiał. Ponadto w celu lepszego odwzorowania zachowania w odniesieniu do dużych powierzchni naprężone są tylko małe powierzchnie.
Ze względu na przystającą siatkę ES powierzchnie lewego układu są sklejane. W konsekwencji odkształcenia są identyczne. W odpowiednim systemie sytuacja wygląda inaczej. Z powodu zniekształcenia siatki ES powierzchni głównej, współrzędne węzłów ES są w niektórych przypadkach takie same, jak w przypadku powierzchni małej. Tylko w tych punktach ma miejsce przekazanie siły. Objaśnia to również lokalne wartości szczytowe odkształcenia małej powierzchni w środkowym obszarze.
Jeżeli zmieni się znak obciążenia, nie ma też górnych i dolnych powierzchni z powodu braku definicji kontaktu. Obie powierzchnie mogą przenikać bez użycia siły w miejscach, w których nie są połączone przez przystające węzły ES.
Posumowanie: Modele rzeczywiste są z reguły bardziej złożone niż wybrane tutaj przykłady. Na siatkę ES wpływa jeszcze bardziej nieregularna geometria, która może prowadzić do nieprzewidywalnych połączeń lub zwolnień pomiędzy powierzchniami. W obszarach, w których powierzchnie poruszają się niezależnie od siebie, nie jest też możliwe określenie warunków styku. Z tego względu należy unikać modelowania za pomocą tej metody.
Opcja 2: Dodanie grubości powierzchni
Jeżeli obie powierzchnie składają się z tego samego materiału, należy połączyć je poprzez dodanie grubości powierzchni. Może to wymagać podziału głównej powierzchni, ale zasadniczo jest stosunkowo łatwe do zrealizowania. W tym przykładzie płyta stalowa o grubości 30 mm została wzmocniona kolejną płytką 30 mm. Po lewej stronie znajduje się model z elementami bryłowymi do weryfikacji.
Ze względu na uproszczone modelowanie nie jest możliwe dokładne uwzględnienie wzajemnego oddziaływania powierzchni.
Opcja 3: Modelowanie bryłą kontaktową
Jeżeli interakcja pomiędzy obiema powierzchniami odgrywa rolę decydującą, możliwe jest zastosowanie bryły kontaktowej. W tym celu obie powierzchnie należy zdefiniować w swoich centroidach. Uzyskana odległość odpowiada grubości bryły kontaktowej. Następnie można mu przydzielić warunki kontaktu (na przykład uszkodzenie przy rozciąganiu, tarciu i inne).
Na filmie wideo wyświetlane jest modelowanie za pomocą połączenia na płycie czołowej.
Dlubal_KohlA_]_LI.jpg?mw=350&hash=21d94ec9a723c608496e9e95a21bb1309ab5067a)
.png?mw=350&hash=6f0d685d7bb16d5b49dfc3e9a323beba888a3b4e)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
