Diagrama das forças internas / tensões para superfícies - variantes de suavização

Artigo técnico

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As deformações dos nós FE são sempre o primeiro resultado de um cálculo FE. Com base nestas deformações e na rigidez dos elementos, é possível calcular tensões, forças internas e tensões.

Figura 01 - Deformações como primeiro resultado de um cálculo de FEM

O RFEM fornece elementos de FE triangulares ou quadrangulares para superfícies, o que significa que existem três ou quatro deformações por elemento FE que podem ser recalculadas com a rigidez do elemento FE (por exemplo em tensões). Uma vez que vários elementos de EF geralmente tem o mesmo nó de FE, existem tantos resultados num nó de FE quantos os elementos estão presentes. A questão agora é como esses resultados são avaliados. No Navegador de projetos - Mostrar, pode encontrar cinco opções diferentes para exibir a distribuição das forças internas dentro da superfície.

Figura 02 - Configurações para a distribuição das forças internas para superfícies

Constante em elementos

Esta opção calcula a média de todos os valores nodais de um elemento FE e todo o elemento FE tem o mesmo valor (suavizado). Portanto, não há distribuição no elemento FE como nas outras opções. Este método é utilizado no programa para o material "Isotrópico não linear elástico 2D / 3D" porque a tensão limite é determinada desta forma.

Figura 03 - Distribuição das forças internas "Constante nos elementos"

Não contínuo

Esta opção exibe os dados brutos Como nas opções a seguir, um parabolóide hiperbólico é utilizado para a distribuição dentro do elemento. No entanto, os valores do nó FE não foram calculados com os elementos adjacentes. Por esse motivo, o resultado geralmente aparece de forma descontinuada / graduada. De fato, diferenças significativas entre os elementos de EF indicam que é necessária uma malha mais fina para resultados mais precisos.

Figura 04 - Diagrama de curva "Não contínuo"

Contínuo dentro das superfícies

Esta opção é a configuração padrão. Os valores de todos os elementos FE adjacentes a um nó FE são calculados Pode facilmente ver ou calcular esta média num ponto em comparação com o tipo "Não contínuo". Este tipo de suavização pode corresponder a uma distribuição com uma malha mais fina e é por isso frequentemente utilizada para a avaliação. No entanto, como a exibição é suave, é recomendada a verificação com "Não contínuo" nas áreas críticas.

Figura 05 - Distribuição das forças internas "Continuamente dentro das superfícies" (configuração padrão)

Totalmente contínuo

Esta opção "Contínuo dentro das superfícies" expande o fato de que a média também é realizada na borda da superfície para a próxima superfície. Isto resulta numa distribuição contínua em todo o modelo e não apenas dentro de uma superfície. Claro que também é importante recomendar uma análise adicional com o tipo "Não contínuo" em áreas críticas.

Figura 06 - Distribuição das forças internas "Total contínuo"

Continuamente por grupos

A última opção oferece a possibilidade de manter a continuidade entre algumas superfícies e não entre outras. Pode definir grupos dentro dos quais o gradiente é "Total contínuo" e todas as superfícies restantes serão definidas automaticamente como "Superfície contínua".

Figura 07 - Distribuição da Força Interna "Groupwise Contínuo"

Resumo

Quando seleciona a distribuição das forças / tensões internas nas superfícies, tem de especificar que o resultado mais próximo do cálculo é representado como "Não contínuo". Este diagrama também mostra fortemente a discretização devido ao cálculo do MEF. Na realidade, tal distribuição provavelmente não ocorrerá, por isso a suavização "Contínua dentro das superfícies" é predefinida, o que cria uma distribuição contínua dentro das superfícies por meio de suavização. Uma vez que esta distribuição está mais próxima de um resultado real, mas não corresponde aos resultados reais, é sempre recomendada a análise de áreas críticas, tais como singularidades (por exemplo, transferência de carga pontual ou ponto de ligação de várias superfícies).

Palavras-chave

Malha FE Suavização Singularidade Ponto de tensão

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