Skip to main content
Kontakt
CADCAM Lab

Izbira končnih elementov v Abaqusu

V kolikor bi obstajal končni element, ki bi bil optimalna izbira za vse vrste napetostnih stanj, za vse vrste materialnih modelov in računskih shem, bi ostali končni elementi utonili v pozabo. Ker temu ni tako, je pri gradnji numeričnega modela uporabnik soočen z izbiro tipa končnega elementa. Najpogostejša vprašanja, ki si jih mora ob tem zastaviti, so:

  • Ali je analiza kontaktnega problema pomemben segment numeričnega modela?
  • Ali materialni model izkazuje nestisljivo obnašanje?
  • Ali v simulaciji prevladuje upogibno napetostno-deformacijsko stanje?
  • Ali je geometrija kompleksna ali enostavna?
  • Ali je geometrija tanka?
  • Ali se bo numerična mreža med simulacijo zelo deformirala?
  • Ali gre za statične ali dinamične simulacije ter kakšna računska shema je v ozadju reševanja problema?

Tabela v nadaljevanju podaja nasvete, kako brez poglobljene analize izbrati najustreznejši končni element za določeno vrsto problema.

Vrsta problema oziroma posebnosti simulacije Najustreznejši element Izogibati se je potrebno
1. Analiza kontaktnega problema Končni elementi prvega reda Končnim elementom drugega reda z “node to surface” diskretizacijo
2. Upogib v kombinaciji s kontaktom Nekompatibilni elementi (ang. Incompatible) elementi, ali elementi prvega reda  z dovoljšnim številom elementov po debelini Elementom prvega reda s polno integracijo in elementom drugega reda z “node to surface” diskretizacijo
3. Upogibno napetostno deformacijsko stanje brez kontaktov Končni elementi drugega (oz. višjega) reda Elementom prvega reda s polno integracijo
4. Izračun koncentracije napetosti v detajlih Končni elementi drugega (oz. višjega) reda Elementom prvega reda
5. Pojav velikih plastičnih deformacij (>10%) ali skoraj nestisljiv materialni model (n>0.475) Elementi prvega reda ali elementi drugega reda z reducirano integracijo Elementom drugega reda s polno integracijo
6. Nestisljiv materialni model (npr. za gumo), kjer je n>0.475 Hybridi končni elementi, v kolikor pričakujemo velike deformacije pa hibridni elementi prvega reda
7. Simulacija masivnega preoblikovanja (pričakovana distorzija mreže) Elementi prvega reda za reducirano integracijo Elementom drugega (oz. višjega) reda
8. Zahtevna geometrija a linearen elastičen material, kontaktne napetosti so nepomembne Elementi drugega reda, če je mreženje težavno so najoptimalnejša izbira tetraedru drugega reda
9. Zahtevna geometrija ter nelinearen material ali pomemben natančen izračun kontaktnih napetosti Heksaedri (oz. Brick) elementi prvega reda so najoptimalnejši. V kolikor je mreženje preveč zahtevno, uporabimo tetraedre drugega reda (improved surface visualisation in surface to surface diskretizacijo kontakta)
10. Izračun lastnih frekvenc oz. modalna dinamika Elementi drugega reda
11. Eksplicitna nelinearna dinamika (npr. crash test) Elementi prvega reda Elementom drugega oz. višjega reda

Seveda ima vsak izmed 11 zgornjih nasvetov v ozadju teoretične razloge, a o tem kdaj drugič.

Piše: doc. dr. Marko Vrh, CADCAM Lab 

Preberite še ostale bloge

Moć 3D vizualizacije u promociji dizajnerskog nameštaja
Moč 3D vizualizacije pri promociji dizajnerskega pohištva
3D vizualizacija omogoča podroben, jasen in fotorealističen vpogled v bodoči izgled predmeta, ki
Izbjegnite burnout uz DELMIA Ortems
Izognite se izgorelosti z DELMIA Ortems
Izgorelost (ang. burnout) je stanje čustvene, fizične in duševne izčrpanosti, ki nastane zaradi
Kako doseči maksimalno izkoriščenost proizvodnih kapacitet?
Želite doseči maksimalno izkoriščenost proizvodnih kapacitet? Uporabite rešitev
MODSIM i održivi razvoj proizvoda 3
MODSIM in trajnostni razvoj izdelkov
MODSIM in trajnostni razvoj izdelkov sta prihodnost in sedanjost sodobnih proizvodnih metod.