Екатеринбург, 2001

ANSYS

Разбиение модели на конечные элементы

Краткое руководство пользователя

Екатеринбург, 2001

Содержание

1. Разбиение твердотельной модели на конечные элементы………………………………. 4

1.1. Свободное или контролируемое разбиение? …………………………………………… 4

2. Установка атрибутов элементов…………………………………………………………... 5

2.1 Построение таблицы атрибутов элементов……………………………………………… 5

2.2. Присвоение атрибутов элементам……………………………………………………….. 7

2.3. Непосредственное присвоение атрибутов для объектов твердотельной модели…….. 7

2.4. Присвоение атрибутов по умолчанию…………………………………………………... 8

3. Контроль разбиений………………………………………………………………………….. 8

3.1. Форма элементов………………………………………………………………………….. 9

3.2 Выбор свободного или контролируемого разбиения…………………………………… 12

3.3. Контроль размещения срединных узлов……………………………………………….. 13

3.4. Управление размерами элементов для свободного разбиения………………………… 13

3.4.1. Преимущества управления размерами………………………………………………… 14

3.5 Установка других методов контроля разбиений………………………………………… 16

3.5.1 Размер элемента по умолчанию для контролируемого разбиения………………….. 17

3.6. Локальный контроль разбиений………………………………………………………… 19

3.7. Внутренний контроль разбиений……………………………………………………….. 21

3.7.1. Управление расширением разбиения…………………………………………………. 22

3.7.2. Управление переходной сеткой……………………………………………………….. 23

3.7.4. Управление усовершенствованием тетраэдрических элементов……………………. 30

3.8. Создание переходных элементов пирамиды…………………………………………. 31

3.8.1 Ситуации, в которых ANSYS может создавать переходные элементы пирамиды… 31

3.8.2 Предпосылки для автоматического создания

переходных элементов типа пирамиды………………………………………………………. 32

3.9 Преобразование вырожденных тетраэдрических элементов к их первоначальной (не вырожденной) форме…………………………………………………………… 34

3.9.1 Преимущества преобразования вырожденных тетраэдрических элементов……….. 34

3.9.2 Выполнение преобразования……………………………………………………………. 35

3.9.3 Другие характеристики преобразования вырождения тетраэдрические элемента….. 37

3.10. Определение слоев разбиения………………………………………………………… 38

3.10.1 Установка средств управления разбиением слоев в интерфейсе…………………….. 39

3.10.2 Печать параметров разбиения слоев на линиях………………………………………… 42

4 Средства управления, используемые для свободного и масштабированного разбиения.… 42

4.1 Свободное разбиение………………………………………………………………….… 42

4.1.1 Разбиение поверхности типа лопасти, и элемент TARGE 170…………………………. 44

4.2 Масштабированное разбиение……………………………………………………………… 45

4.2.1 Масштабированное разбиение поверхностей………………………………………….… 45

4.3. Контролируемое разбиение объемов……………………………………………………… 53

4.2.3 Некоторые замечания о связанных линиях и поверхностях…………………………… 58

5. Разбиение твердотельных моделей…………………………………………………………… 60

5.1 Разбиения с использованием команд [xMESH]………………………………………… 61

5.2 Разбиение балочных элементов с узлами ориентации………………………………………………………………………………………... 61

5.2.1 Как ANSYS определяет местоположение узлов ориентации…………………………. 62

5.2.2 Преимущества разбиения балок с узлами ориентации…………………………………. 62

5.2.3 Разбиения балок с узлами ориентации…………………………………………………... 63

5.2.4 Примеры разбиений балок с узлами ориентации……………………………………….. 65

5.2.5 Другие соображения для разбиения балки с узлами ориентации ……………………… 68

5.3 Генерация разбиения объемов от граней ………………………………………………….. 69

5.4 Дополнительные соображения по использованию команды xMESH ………………. 70

5.5 Генерация разбиения объемов способом вытягивания……………………………………. 71

5.5.1 Преимущества вытягивания объемов …………………………………………………… 71

5.5.2. Что делать перед вытягиванием объема……………………………………………… 72

5.5.3 Вытягивание объема …………………………………………………………………. 78

5.5.4 Стратегия ухода от ошибок формы элементов при вытягивании объема. ……….. 80

5.5.5 Другие характеристики вытягивания объема. …………………………………………. 84

5.6 Прерывание операций разбиения ………………………………………………………… 85

5.7 Проверка формы элемента ………………………………………………………………… 86

5.7.1 Выключение проверки формы элемента полностью или только вывод предупреждений…………………………………………………………………………. 87

5.7.2 Включение или выключение индивидуальной проверки формы ……………………. 90

5.7.3 Просмотр результатов проверки формы ………………………………………………. 90

5.7.4 Просмотр текущих пределов параметров формы …………………………………….. 91

5.7.5 Изменение пределов параметра формы ………………………………………………. 92

5.7.6 Восстановление параметров формы элемента ……………………………………….. 94

5.7.7 Обстоятельства, при которых ANSYS повторно

проверяет существующие элементы………………………………………………………….. 94

5.7.8 Решение, являются ли формы элементов приемлемыми …………………………….. 95

6 Замена разбиения …………………………………………………………………………… 96

6.1 Повторное разбиение модели ………………………………………………………….. 96

6.2 Использование опции accept/reject ……………………………………………………. 96

6.3 Очищение разбиения …………………………………………………………………… 97

6.4 Очищение разбиения в местном масштабе …………………………………………… 97

6.5 Улучшение разбиения (только для тетраэдрического элемента) ……………………. 98

6.5.1 Автоматическое усовершенствование тетраэдрического разбиения ……………….. 98

6.5.2 Усовершенствование тетраэдрического разбиения пользователем.

6.5.3 Ограничения на усовершенствование тетраэдрических элементов ………………...100

6.5.4 Другие характеристики усовершенствования тетраэдрических элементов………...101

7. Некоторые замечания и предостережения

7.1 Предостережения …………………………………………………………………… 102

8. Адаптивное разбиение. 105

8.1 Что такое адаптивное разбиение? ………………………………………………………….. 105

8.2 Предпосылки для адаптивного разбиения………………………………………………. 105

8.3. Как использовать адаптивное разбиение: основная процедура………………………… 107

8.4 Изменение основной процедуры………………………………………………………….. 108

8.4.1 Выборочная адаптация…………………………………………………………………… 108

8.4.2 Настройки макроса ADAPT с пользовательскими подпрограммами…………………..110

8.4.2.2 Создание подпрограммы граничных условий (ADAPTBC.MAC)……………………112

8.4.2.3 Создание подпрограммы решения (ADAPTSOL.MAC)………………………………112

8.4.2.4 Некоторые комментарии относительно подпрограмм……………………………… 113

8.4.3 Настройка макроса ADAPT (UADAPT. MAC)……………………………………… 113

8.5 Руководящие принципы для адаптивного разбиения ……………………………………..114

8.6 Пример задачи с адаптивным разбиением………………………………………………….117