Da postoji konačni element koji bi bio optimalan izbor za sve vrste naponskih stanja, za sve vrste materijalnih modela i računske šeme, ostali konačni elementi potonuli bi u zaborav. Budući da to nije slučaj, prilikom generisanja numeričkog modela korisnik se suočava sa izborom vrste konačnog elementa. Najčešća pitanja koja sebi mora da postavi su:
- Da li je analiza problema sa kontaktima važan segment numeričkog modela?
- Da li materijalni model pokazuje nestišljivo ponašanje?
- Da li u simulaciji preovladava naprezanje i naprezanje pri savijanju?
- Da li je geometrija složena ili jednostavna?
- Da li je deo male debljine?
- Da li će numerički generisana mreža biti značajno deformisana tokom simulacije?
- Da li je problem koji se rešava statički ili dinamički i koja šema proračuna stoji iza rešavanja problema?
Tabela u nastavku daje savete o tome kako bez detaljne analize odabrati najprikladniji konačni element za određenu vrstu problema.
| Vrsta problema ili karakteristike simulacije | Najprikladniji element | Treba izbegavati | |
| 1. | Analiza problema sa kontaktima | Konačni elementi prvog reda | Konačne elemente drugog reda sa diskretizacijom „node to surface“ |
| 2. | Savijanje u kombinaciji sa kontaktom | Nekompatibilni elementi (eng. Incompatible), ili elementi prvog reda sa dovoljnim brojem elemenata po debljini | Elemente prvog reda sa potpunom integracijom i element drugog reda sa diskretizacijom „node to surface“ |
| 3. | Deformaciono stanje naprezanja pri savijanju bez kontakata | Konačni elementi drugog (ili višeg) reda | Elemente prvog reda sa potpunom integracijom |
| 4. | Detaljno izračunavanje koncentracije napona | Konačni elementi drugog (ili višeg) reda | Elemente prvog reda |
| 5. | Pojava velikih plastičnih deformacija (>10%) ili gotovo nestišljiv materijalni model (n>0.475) | Elementi prvog reda ili elementi drugog reda sa smanjenom integracijom | Elemente drugog reda sa potpunom integracijom |
| 6. | Nestišljiv materijalni model (npr. za gumu), gde je n> 0,475 | Hibridni konačni elementi, ako se očekuju velike deformacije – hibridni elementi prvog reda | |
| 7. | Simulacija masovne transformacije (očekivano izobličenje mreže) | Elementi prvog reda sa redukovanom integracijom | Elemente drugog (ili višeg) reda |
| 8. | Zahtevna geometrija linearni je elastični materijal, kad su kontaktni naponi nebitni | Elementi drugog reda su najoptimalniji izbor za tetraedar drugog reda, ako je umrežavanje zahtevno | |
| 9. | Zahtevna geometrija i nelinearni materijal ili je važan tačan proračun kontaktnih napona | Heksaedri (ili „Brick“) elementi prvog reda su najoptimalniji. Ako je umrežavanje prezahtevno, koristimo tetraedre drugog reda („improved surface visualisation in surface-to-surface“ diskretizacija kontakta) | |
| 10. | Proračun prirodnih frekvencija ili modalna dinamika | Elementi drugog reda | |
| 11. | Eksplicitna nelinearna dinamika (npr. crash test) | Elementi prvog reda | Elemente drugog odnosno višeg reda |
Naravno, svaki od 11 gore navedenih saveta ima u pozadini teorijske razloge, ali o tome neki drugi put…
Piše: doc. dr Marko Vrh, CADCAM Lab
Pročitajte ostale blogove
Prednosti koje mašinski inženjeri ostvaruju upotrebom 3DEXPERIENCE CATIA softverskog rešenja
3DEXPERIENCE CATIA nudi sve alate koji su mašinskim inženjerima potrebni za rad, ujedno ih
Moć 3D vizualizacije u promociji dizajnerskog nameštaja
3D vizualizacija pruža detaljan, jasan i fotorealističan uvid u budući izgled datog objekta koji
MODSIM i održivi razvoj proizvoda
MODSIM i održivi razvoj proizvoda kao krajnji cilj imaju očuvanje i zaštitu životne sredine od
