面的内力/应力图 - 平滑变量

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2019年05月8日

001571

Thomas Günthel

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结果

有限元节点的变形始终是有限元计算的第一个结果。 基于这些变形和单元的刚度,可以计算应变,内力和应力。

图片 01 - 变形是FEM计算的第一个结果

RFEM为面设置了三角形或四边形的有限元单元,这意味着每个有限元单元有三到四个变形,可以通过有限元单元的刚度(例如应力)重新计算。 由于多个有限元单元通常具有相同的有限元节点,因此在一个有限元节点上存在的元素与元素相同。 现在的问题是如何评估这些结果。 在项目导航器 - 显示中可以找到五个不同的选项,用于显示面内力的分布。

图片 02 - 面的内力分布设置

单元上恒定

该选项对有限元单元的所有节点值进行平均,整个有限元单元的值相同(平滑)。 因此在有限元单元中没有与其他选项一样的分布。 在材料“各向同性非线性弹性2D / 3D”的程序中使用该方法是因为极限应力以这种方式确定。

图片 03 - 内力分布“单元常数”

不连续

原始数据显示该选项。 如下面的选项,使用双曲抛物面进行元素分布。 但是,有限元节点值不是与相邻单元平均的。 由于这个原因,结果通常是不连续的/渐变的。 事实上,有限元单元之间存在显着差异,因此需要更精细的网格才能获得更准确的结果。

图片 04 - 曲线图“不连续”

面内连续

此选项为默认设置。 对与FE节点相邻的有限元单元的值求平均值。 与“类型不连续”类型相比,您可以在一个点上轻松查看或计算该平均值。 这种类型的平滑可以对应于具有更细网格的分布,因此通常用于评估。 但是由于显示的显示是平滑的,建议在关键区域进行“不连续”的检查。

图片 05 - “在面内连续”的内力分布(默认设置)

连续总计

“面内连续”这一选项扩展到了在面的边缘到下一个面都进行平均的事实。 这导致在整个模型中连续分布,而不仅仅是在一个面上。 当然,在关键区域推荐使用类型为“不连续”的分析也很重要。

图片 06 - 内力分布“连续总计”

按组连续

最后一个选项可以保持某些面之间的连续性,而不是其他面之间的连续性。 您可以定义梯度为“连续总计”的组,然后将所有剩余的面自动设置为“连续面”。

图片 07 - “连续分组”内力分布

小结

选择面上的内力/应力分布时,必须指定最接近计算的结果为“不连续”。 该图还强烈显示了有限元计算的离散化。 实际上可能不会出现这样的分布,因此平滑“在面内连续”,通过平滑在面内创建连续分布。 由于该分布更接近实际结果但与实际结果不符,因此建议始终分析关键区域,如奇点(例如,点荷载传递或多个面的连接点)。

作者

Dipl.-Ing. Thomas Günthel

Dipl.-Ing. Thomas Günthel

客户支持

Günthel先生为客户提供技术支持。

关键词

有限元网格 平滑 奇点 应力峰值

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  • 更新 2021年04月19日

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