Da postoji konačni element koji bi bio optimalan izbor za sve vrste naponskih stanja, za sve vrste materijalnih modela i proračunskih shema, ostali konačni elementi potonuli bi u zaborav. Budući da to nije slučaj, prilikom gradnje numeričkog modela korisnik se suočava s izborom vrste konačnog elementa. Najčešća pitanja koja si mora postaviti su:
- Je li analiza problema s kontaktima važan segment numeričkog modela?
- Pokazuje li materijalni model nekompresibilno ponašanje?
- Je li u simulaciji prevladavajuće stanje naprezanja pri savijanju?
- Je li geometrija složena ili jednostavna?
- Je li geometrija tanka?
- Hoće li se numerička mreža značajno deformirati tijekom simulacije?
- Jesu li to statičke ili dinamičke simulacije i koja shema izračuna stoji iza rješavanja problema?
Tablica u nastavku daje savjete o tome kako bez dubinske analize odabrati najprikladniji konačni element za određenu vrstu problema.
| Vrsta problema ili osobitosti simulacije | Najprikladniji element | Treba izbjegavati | |
| 1. | Analiza problema s kontaktima | Konačni elementi prvog reda | Konačne elemente drugog reda s diskretizacijom ” node to surface “ |
| 2. | Savijanje u kombinaciji s kontaktom | Nekompatibilni elementi (ang. Incompatible) ili elementi prvog reda s dovoljnim brojem elemenata po debljini | Elemente prvog reda s potpunom integracijom i elemente drugog reda s diskretizacijom ” node to surface “ |
| 3. | Savijanje bez kontakata | Konačni elementi drugog (ili višeg) reda | Elemente prvog reda s potpunom integracijom |
| 4. | Detaljni proračun koncentracije napona | Konačni elementi drugog (ili višeg) reda | Elemente prvog reda |
| 5. | Pojava velikih plastičnih deformacija (> 10%) ili gotovo nestlačivi model materijala (n>0.475) | Elementi prvog reda ili elementi drugog reda sa smanjenom integracijom | Elemente drugog reda s potpunom integracijom |
| 6. | Model nestlačivog materijala (npr. za gumu), gdje je n> 0,475 | Hibridni konačni elementi, a ako se očekuju velike deformacije, hibridni elementi prvog reda | |
| 7. | Simulacija masovne transformacije (očekivano izobličenje mreže) | Elementi prvog reda za smanjenu integraciju | Elemente drugog (ili višeg) reda |
| 8. | Zahtjevna geometrija linearni je elastični materijal, kontaktna naprezanja su nevažna | Elementi drugog reda, a ako je umrežavanje teško, najoptimalniji su izbor tetraedri drugog reda | |
| 9. | Zahtjevna geometrija i nelinearni materijal ili je važan točan izračun kontaktnih naprezanja | Heksaedri (ili “Brick“) elementi prvog reda su najoptimalniji. Ako je umrežavanje prezahtjevno, koristimo tetraedre drugog reda (improved surface visualisation i surface to surface diskretizaciju kontakta). | |
| 10. | Proračun vlastitih frekvencija ili modalna dinamika | Elementi drugog reda | |
| 11. | Eksplicitna nelinearna dinamika (npr. crash test) | Elementi prvog reda | Elemente drugog odn. Višeg reda |
Naravno, svaki od 11 gornjih savjeta u pozadini ima teoretske razloge, ali o tome drugi put …
Piše: doc. dr. Marko Vrh, CADCAM Lab
Želim znati više
Kako napredni CAD programi povećavaju produktivnost u radu
CAD programi imaju sve više mogućnosti što se tiče funkcionalnosti i povezivanja sa drugim
Optimizacija ambalaže pomoću virtualnih blizanaca
Pogledajmo 3 načina kako minimizirati ili ukloniti rizike i poboljšati proces razvoja proizvoda.
3 načina kako ubrzati proces razvoja proizvoda
Pogledajmo 3 načina kako minimizirati ili ukloniti rizike i poboljšati proces razvoja proizvoda.
Uloga simulacija u Fordovoj tranziciji na električna vozila
Mnoge industrije, pogotovo automobilska, su prepoznale mogućnosti simulacija i koriste ih kako bi
