Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2021-07-15 Происхождение:Работает
Размер сетки является одной из наиболее распространенных проблем в FEA. Здесь есть тонкая грань: большие элементы дают плохие результаты, но меньшие элементы делают вычисления так долго, что вы вообще не получаете результатов. Вы никогда не знаете, где именно ваш размер сетки в этом масштабе. Узнайте, как выбрать правильный размер квадратной сетки , и оценка, при которой точность размера сетки является приемлемой.
В качестве примера я буду использовать простую дискретно поддерживаемую оболочку. Как 'Результат ' Я буду использовать критическое множитель нагрузки первого собственного значения.
Возможно, стоит упомянуть, что 'результат ' может быть всем, что вас интересует. Если вы хотите узнать определенный компонент напряжения в определенном узле или смещение выбранного DOF, это нормально. Что бы вы ни выбрали, до тех пор, пока на него на самом деле влияет размер сетки! Я взял множитель просто, так как его легко получить, и линейная Buckling вычисляет очень быстро.
Квадратная сетка
Вы можете увидеть модель, которую я использовал ниже. Обратите внимание, как изменяются форма деформации и результаты с помощью уточнения сетки. Я должен написать, что для каждой проблемы должна быть сделана проверка уточнения сетки (часто называемая конвергенцией сетки). Это несколько верно, но давайте посмотрим правде в глаза, вы не сделаете это для каждой проблемы, скорее всего, ... это просто занимает много времени! Я бы посоветовал вам провести такое исследование для некоторых из наиболее важных проектов/деталей, и, основываясь на этом опыте, вы можете экстраполировать знания в аналогичные проблемы.
Влияние размера сетки является результатом линейного анализа зрелости оболочки. В этом примере я использую элементы Quad4 (нормальные 4 -узел -четырехсторонние элементы, иногда называемые 'S4 '). Чтобы установить подходящий размер конечных элементов:
Выбран выбранный анализ для нескольких разных размеров сетки.
Обратите внимание, где возникают высокие деформации или высокие напряжения, возможно, стоит уточнить сетку в этих регионах.
Соберите данные из анализа каждой сетки: результат, количество узлов в модели, вычислительное время
Для нашей оболочки я провел некоторый анализ для разных размеров элементов. На рисунке выше вы можете увидеть результат для нескольких выбранных сетей. Пожалуйста, обратите внимание, что для крупнейших элементов фактическая форма собственных значений отличается от того, что в случае моделей с более изысканной сеткой.
Обычно меньшая сетка означает более точные результаты, но время вычисления также становится значительным.
Вы должны искать баланс между вычислительным временем и точностью. В некоторых случаях вы можете увеличить время вычисления более 2 раз для повышения точности на 1% - для меня это кажется необоснованным. Зная свою проблему, вы будете лучше всего знать, что имеет смысл, а что нет, основываясь на том, какую точность вам нужна.
Когда плотность сетки обсуждается в учебных пособиях, различные проблемы решаются с помощью известного аналитического решения. Затем вы можете легко сравнить результат FEA с известным решением - вы получаете значение ошибки без проблем. Это фантастический подход, который может вам научить, но, к сожалению, в действительности вы не знаете правильного ответа ... так что вы не можете сделать это, не так ли?
