SolidWorks Simulation omogućava korisniku da izabere tip konačnih elemanata koji najviše odgovara datoj aplikaciji. Tako imamo elemente tipa grede ili štapa (Beam and Truss Elements), pločaste (Shell) elemente i zapreminske (Solid) elemente. U ovom tekstu ćemo baciti akcenat na zapreminske elemente koji imaju oblik tetraedra i mogu se generisati primenom dva tipa algoritama:
1. Standardna mreža (Standard mesh)
2. Mreža zasnovana na krivolinijskom algoritmu (Curvature based mesh)
Lično, više volim mrežu zasnovanu na krivolinijskom algoritmu. Često me pitaju u čemu je razlika između ove dve mreže i zašto preferiram ovaj algoritam. Ovako to objašnjavam...
Počnimo ovu analizu posmatranjem standardne mreže, koja nam dozvoljava da globalno zadamo veličinu elementa i toleranciju te vrednosti. Ona koristi Voronoi-Delaunay metod formiranja trouglova kojim se pokušava maksimizacija najmanjeg ugla u trouglu, dok se geometrija deli na trougaone ili tetraedarne elemente. U suštini, standardnom mrežom pokušava se izbeći formiranje izduženih trouglova i tako pomaže da se smanji broj elemenata sa visokim odnosom proporcija (aspect ratio) koji mogu uticati na tačnost rezultata. Standardna mreža je pouzdana i odlično radi pri kreiranju uniformnih mreža.
Tokom procesa kreiranja standardne mreže, prvo se kreira mreža na površinama tela. Program nastoji da popuni svaku površinu jednakostraničnim trouglovima zadate veličine. Konture površina tela se ne menjaju i Solidworks Simulation ukraja površinsku mrežu, uklapajući elemente u okviru zadate vrednosti tolerancije. Nakon što je formirana i ukrojena mreža na površinama, zapremina solida se popunjava tetraedrima. Jedino u toku formiranja zapreminske mreže , standardni algoritam koristi prednosti višejezgarnih procesora kako bi smanjila vreme potrebno za formiranje mreže.
Sa druge strane krivolinijski algoritam podržava multiprocesorski rad kod kreiranje mreža i za površine i za zapremine. Iz ovog razloga mnogi favorizuju krivolinijski algoritam kod složenih delova ili sklopova, jer ona generalno, bolje radi od standardne mreže.
Kod mreža baziranih na krivolinijskom algoritmu veličina elemenata se definiše minimalnim brojem elemenata koji staju u zamišljeni krug, uzimajući u obzir zadatu minimalnu i maksimalnu veličinu elementa.
Vrednost minimalnog broja elemenata kruga znači da će radijus plave boje biti formiran od dva elementa. Ako povećamo minimalan broj elemenata kruga na primer na dvadesetčetiri, isti radijus će biti formiran od šest elemenata i tako dalje, dokle god veličina elemenata leži u granicama zadate minimalne i maksimalne vrednosti.
Mogućnost da definišemo minimalnu i maksimalnu vrednost za veličinu elemenata znači da možemo kreirati mrežu koja se bolje prilagođava složenoj geometriji delova na mestima gde je geometrija složenija i krive površine izraženije. Zbog toga, kod složene geometrije delova ili kod sklopova sa velikom varijacijom u veličini delova ovaj algoritam zahteva mnogo manje našeg truda i manje dodatnih kontrola kako bi mreža bila uspešno formirana. Upotreba nekompatibilne mreže kod multi-body delova ili sklopova je još jedan primer zašto je krivolinijski algoritam stvarno odličan izbor.
Upotreba nekompatibilne mreže povećava uspešnost kreiranja iste, kako standardne tako i mreže zasnovane na krivolinijskom algoritmu, s obzirom da se ne forsira spajanje čvornih tačaka između tela koja se dodiruju. Potrebno je napomenuti da standardna mreža dozvoljava primenu kontrole na temenima, a kada je zasnovana na krivolinijskom algoritmu jednostavno ignoriše kontrole mreže postavljene na temenima.
Dokle god ne postoji konkretan razlog za izbor standardne ili mreže zasnovane na krivolinijskom algoritmu, ja ću se više oslanjati na krivolinijski algoritam zbog većeg procenta uspešnosti kod kreiranja mreže i veće efikasnosti. Ako uporedimo vreme potrebno da se generiše mreža kod nekog jednostavnog tela, ona zasnovana na krivolinijskom algoritmu je više nego duplo brža od standardne.
Koju god mrežu izabrali, potrebno je imati na umu odnos proporcija elemenata i kontrolisati rezultate za kvalitet mreže. Generalno, prilično grubo pravilo kod Solidworks Simulacija je da se odnos proporcija elemenata drži ispod 50 u zonama gde je napon od kritičnog značaja. Iako standardna mreža obično bolje uradi posao kad je izbegavanje velikih razlika u proporcijama elemenata u pitanju, iskustvo pokazuje da mreža zasnovana na krivolinijskom algoritmu takođe odlično završava isti posao. Iz primera koji sam malopre prikazao u tabeli, mreža zasnovana na krivolinijskom algoritmu je formirala elemente sa manjim odnosom proporcija od standardne.
Нема коментара:
Постави коментар