osnove mke analiz koraki pri reševanju z...
TRANSCRIPT
RAK: P-IV/1/39
Koraki pri reševanju z MKE:
1) poenostavitev geometrijskega modela
2) izbira oblike KE in priprava mreže KE
3) določitev fizikalnih lastnosti materiala
4) določitev geometrijskih lastnosti KE
5) določitev začetnih, robnih in obremenitvenih pogojev
6) reševanje sistema enačb
7) prikaz in analiza rezultatov
OSNOVE MKE ANALIZ
RAK: P-IV/2/39
Koraki pri reševanju z MKE
1) poenostavitev geometrijskega modela:
detajle, ki bistveno ne vplivajo na rezultate analize,
odstranimo iz geometrijskega modela
v splošnem so vsi konstrukcijski elementi volumski –
pod določenimi pogoji lahko prostorski geometrijski
model nadomestimo s ploskovnim ali celo linijskim
geometrijskim modelom
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/3/39
• poenostavljena geometrija • izhodiščna geometrija
1) poenostavitev geometrijskega modela:
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/4/39
• poenostavljena geometrija
1) poenostavitev geometrijskega modela:
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/5/39
• izhodiščna geometrija • poenostavljena geometrija
1) poenostavitev geometrijskega modela:
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/7/39
• poenostavljena
geometrija
• izhodiščna
geometrija
1) poenostavitev geometrijskega modela:
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/8/39
1) poenostavitev geometrijskega modela:
• volumski geometrijski model
• ploskovni geometrijski model
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/9/39
1) poenostavitev geometrijskega modela:
• ploskovni geometrijski model
• linijski geometrijski model
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/10/39
• preoblikovanje pločevine
1) poenostavitev geometrijskega modela:
• ploskovni geometrijski model pločevine
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/11/39
1) poenostavitev geometrijskega modela:
• palična konstrukcija - linijski geometrijski model konstrukcijskega elementa
• volumski geometrijski model • linijski geometrijski model
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/12/39
Koraki pri reševanju z MKE:
2) izbira geometrijske oblike KE in priprava mreže KE:
geometrijske oblike končnih elementov:
• 1D KE
• 2D KE
• 3D KE
načini mreženja:
• prosto mreženje (free meshing)
• struktuirano mreženje (structured meshing)
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/16/39
2) priprava mreže KE:
način mreženja: prosto mreženje
• mreženje krivulje
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/17/39
2) priprava mreže KE:
način mreženja: prosto mreženje
• mreženje ploskve
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/18/39
2) priprava mreže KE:
načini mreženja: struktuirano mreženje
• mreženje ploskve
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/19/39
2) priprava mreže KE:
načini mreženja: prosto mreženje
• mreženje volumna
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/20/39
2) priprava mreže KE:
načini mreženja: struktuirano mreženje
• mreženje volumna
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/21/39
2) priprava mreže KE:
načini mreženja: struktuirano mreženje
• mreženje volumna
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/22/39
2) priprava mreže 2D KE:
prosto mreženje ploskve:
• način prostega mreženja omogoča mreženje zahtevnih oblik
• prosto mreženje območja lahko izvedemo:
- z uporabo trikotnih KE
- z uporabo štirikotnih KE
- z uporabo trikotnih in štirikotnih KE
• če območje mreženja določajo štiri krivulje, potem je možno
tako območje prosto mrežiti na urejen način (mapped meshing)
• na gostoto mreže KE lahko vplivamo preko gostote točk na
ograji mreženega območja (seed)
• topologija točk na ograji mreženega območja mora zagotoviti
ustrezen popis neravnih odsekov ograje (curvature control)
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/23/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri prostem mreženju ploskve:
a) določitev gostote točk na ograji območja:
- točke, ki so del geometrije, so nepremične
- generirane točke so lahko po delu ograje razporejene
enakomerno ali neenakomerno (bias seeding)
točka
geometrije
lokalno določena
gostota točk
globalno določena
gostota točk
neenakomerno
razporejene točke
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/24/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri prostem mreženje ploskve:
b) izbira oblike geometrije KE:
- trikotnik – mreženje s trikotnimi KE je vedno izvedljivo
• prosto mreženje • prosto mreženje na delno urejen način
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/25/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri prostem mreženje ploskve:
b) izbira oblike geometrije KE:
- štirikotnik – mreženje s štirikotnimi KE ni vedno izvedljivo
• prosto mreženje na delno urejen način • prosto mreženje
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/26/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri prostem mreženje ploskve:
b) izbira oblike geometrije KE:
- štirikotnik
• prosto mreženje na urejen način • prosto mreženje na delno urejen način
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/27/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri prostem mreženje ploskve:
b) izbira oblike geometrije KE:
- štirikotnik in trikotnik – mreženje območja predvsem s štirikotnimi
KE, s trikotnimi KE pa samo izjemoma, je vedno izvedljivo
• prosto mreženje • prosto mreženje na delno urejen način
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/28/39
2) priprava mreže 2D KE:
struktuirano mreženje ploskve:
• način mreženja, pri katerem je potrebno območje mreženja
razdeliti na podobmočja enostavnih oblik
• podobmočje mora biti omejeno s tremi, štirimi ali petimi krivuljami
• na gostoto mreže KE lahko vplivamo preko gostote točk na ograji
mreženega območja
• topologija točk na ograji mreženega območja mora zagotoviti
ustrezen popis neravnih odsekov ograje
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/29/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri struktuiranem mreženju ploskve:
a) mreženo območje razdelimo na podobmočja, ki so omejena s
tremi, štirimi ali petimi krivuljami
4 krivulje
3 krivulje
5 krivulj
5 krivulj 5 krivulj
5 krivulj
4 kr.
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/30/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri struktuiranem mreženju ploskve:
b) določitev gostote točk na ograji podobmočij - tako lahko vplivamo
na gostoto mreže KE tudi lokalno v mreženem območju
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/31/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri struktuiranem mreženju ploskve:
c) glede na število točk na ograji posameznega podobmočja, se
generira struktuirana mreža v območju enostavne oblike
(enakostranični trikotnik, kvadrat, enakostranični petkotnik), ki ima
enako število stranic, kot mreženo podobmočje. Tako definirana
vozlišča, ki določajo posamezni KE, se nato preslika na
posamezno podobmočje mreženega območja.
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/32/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri struktuiranem mreženju ploskve:
d) izbira oblike geometrije KE:
- trikotnik
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/33/39
2) priprava mreže 2D KE:
zaporedje korakov pri struktuiranem mreženju ploskve:
d) izbira oblike geometrije KE:
- štirikotnik
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/34/39
2) priprava mreže 2D KE:
kontrola kvalitete ploskovne mreže KE:
• razmerje med najdaljšo in najkrajšo stranico KE
• največji in najmanjši notranji kot trikotnega ali štirikotnega KE
• oblikovni faktor se računa samo za trikotni KE
• odstopanje stranice KE od geometrije mreženega območja
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/35/39
2) priprava mreže 2D KE:
kontrola kvalitete ploskovne mreže KE:
• razmerje med najdaljšo in najkrajšo stranico KE:
bab
af ,1 r
5rmax f
a
b
a
b
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/36/39
2) priprava mreže 2D KE:
kontrola kvalitete ploskovne mreže KE:
• največji in najmanjši notranji kot trikotnega ali štirikotnega KE:
1800 min45 135max
min
max
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/37/39
A
idA
2) priprava mreže 2D KE:
kontrola kvalitete ploskovne mreže KE:
• oblikovni faktor se računa samo za trikotni KE:
01id
A
Af 5.0min f
Osnove MKE analiz
RAK: P-IV/38/39
2) priprava mreže 2D KE:
kontrola kvalitete ploskovne mreže KE:
• odstopanje stranice KE od geometrije mreženega območja:
L
hfg0 1.0gmax f
Lh
Osnove MKE analiz