Генерация сетки
В рамке «Генератор сетки» в левой части находится исходная настройка для генерирования сетки (длина ребра элементов, тип сетки, сглаживание сетки) а в правой части - поле отображающее информацию о сгенерированной сетке. С помощью кнопки «Анализ ошибок» можно переключить изображение выписки ошибок в правой части рамки (список проблем в конструкции).
Информация о сгенерированной сетке отображается в правом нижнем окне с предостережением о проблемных местах.
Генератор позволяет покрыть сеткой конечных элементов плиту любого плана, ограниченного линиями (отрезками, дугой, окружностью). Плита может состоять из одного или нескольких макроэлементов, имеющих постоянную толщину и идентичные свойства материала, а также может иметь произвольное количество отверстий. Далее можно ввести внутренние точки и линии, которые рассматриваются как узлы или рёбра сетки. В узлах, вдоль линий и на макроэлоементах можно задавать сгущение сетки, характеризованное требуемой длиной рёбер элементов в центре сгущения и радиусом действия. По своему выбору пользователь генерирует или чисто треугольную сетку, или смешанную - из треугольников и четырёхугольников. Алгоритм основан на триангуляции Делоне, расширенную за счёт нескольких методов модификации и оптимизации сетки. В заключение генерирования происходит перенумерация узлов сетки для минимизации выводимой системы уравнений при расчёте плиты.
Правильно сгенерированная сетка конечных элементов является основной предпосылкой получения корректных результатов. Качество сетки влияет на точность расчётов по методу конечных элементов. Оптимальными являются треугольные элементы скорее равносторонние треугольники, а также четырехугольные элементы, ближе к квадратам. В программу встроен автоматический генератор сетки, который в значительной степени облегчает решение задачи. Исходную плотность сетки задаём в окне «Генератор сетки». С плотностью сетки повышается точность расчётов. Сам процесс расчёта и вырисовывания задачи значительно замедляется. Следовательно, нужно находить оптимальную плотность сетки - для этого необходим опыт пользователя.
Благодаря скорости генерирования не трудно посредством изменения исходных параметров оптимизировать сетку. Качество сгенерированной сетки тоже повышает встроенный алгоритм сглаживания сетки, который можно отключить. Собственно расчёт плиты происходит с большой скоростью, следовательно можно спокойно работать с плотными сетками с многотысячными элементами.
Рекомендуем следующий порядок действий при создании сетки:
- Прежде всего сгенерируем над всеми участками сетку с равномерной плотностью, сопоставимой с толщиной плиты (1-5 кратной)
Рамка «Генерация сетки» - сетка без локального сгущения
- Сетка элементов должна быть достаточно плотной, в частности в тех местах, где предполагаются большие градиенты напряжения (подпирание точек, острые углы, отверстия, углы с внутренним углом больше 180°). Сгущение сетки можно задавать около отдельных узлов, линий или на макроэлементах. Необходимо, чтобы радиус сгущения был минимально 2-3 кратным плотности в центре сгущения и чтобы плотность и радиус в точках находились в целесообразном соотношении с плотностью сетки, заданной для окружающей области. Таким образом будет обеспечен гладкий переход между областями разной плотности. Аналогично следует обращаться и с сингулярными линиями.
Задание для сгущения сетки вокруг круговой линии
Новая сетка после сгущения вокруг круговой линии.