El análisis de elementos finitos (FEA) proporciona una técnica numérica fiable para analizar los diseños de ingeniería. El proceso empieza con la creación de un modelo geométrico. Luego, el programa subdivide el modelo en partes pequeñas de formas sencillas llamadas elementos, que están conectadas en puntos comunes llamados nodos. El proceso de subdividir el modelo en pequeñas partes se llama mallado. Los programas de análisis de elementos finitos consideran al modelo como una red de elementos interconectados.
El mallado es un paso crucial en el análisis de diseño. El software crea automáticamente una malla combinada de elementos sólidos, de vaciado y de viga. La malla sólida es adecuada para los modelos voluminosos o complejos en 3D. Los elementos de vaciado son adecuados para las piezas delgadas (como las chapas metálicas). Los elementos de viga son adecuados para miembros estructurales.
La precisión de la solución depende de la calidad de la malla. En general, cuanto más delgada es la malla mayor es la precisión. La malla generada depende de los siguientes factores:
- Geometría creada
- Opciones de malla activas
- Control de malla
- Condiciones de contacto
- Tamaño global del elemento y tolerancia de malla. El software recomienda un tamaño de elemento y una tolerancia globales. El tamaño global del elemento se refiere a una longitud promedio de una arista del elemento. La cantidad de elementos aumenta rápidamente al utilizar un tamaño global del elemento más pequeño.
Tipo de malla basado en las características geométricas
El programa asigna automáticamente el tipo de malla apropiado a los sólidos basándose en sus operaciones de geometría.
| Malla sólida |
Todos los modelos de sólidos se mallan con elementos sólidos (tetraédricos). |
| Malla de vaciado |
Las geometrías de la superficie y las planchas metálicas con espesor uniforme se mallan con elementos de vaciado triangulares. Las chapas metálicas definidas en un estudio de caída se mallan con elementos sólidos. |
| Malla de viga |
Los miembros estructurales y las soldaduras se mallan con elementos en viga. Puede tratar una extrusión (mallas con elementos sólidos de forma predeterminada) como una viga haciendo clic con el botón derecho en el icono del sólido y seleccionando Tratar como viga. |
| Malla mixta |
Cuando hay varias geometrías en el mismo modelo, se genera una malla mixta. |
Los estudios de diseño y fatiga utilizan la malla de los estudios asociados. Los estudios de caída utilizan únicamente una malla sólida. Los estudios de diseño de recipientes a presión combinan resultados y no requieren una malla.
Métodos adaptativos para estudios estáticos
Los métodos adaptativos ayudan a obtener una solución apropiada para los estudios estáticos. Hay dos tipos de métodos adaptativos: método-h y método-p. El concepto del método-h es utilizar elementos más pequeños en regiones con errores relativos altos. El método-p aumenta el orden polinomial de los elementos con errores relativos altos.