Analiza metodą elementu skończonego (FEA) jest skuteczną techniką numeryczną przeznaczoną do analizowania projektów inżynieryjnych. Proces ten rozpoczyna się od utworzenia modelu geometrycznego. Następnie program dzieli model na małe fragmenty o prostych kształtach, zwane elementami, które łączą się ze sobą w punktach wspólnych zwanych węzłami. Proces dzielenia modelu na małe fragmenty nazywa się tworzeniem siatki. Programy analizy metodą elementu skończonego postrzegają model jako siatkę połączonych ze sobą elementów.
Tworzenie siatki jest krytycznym krokiem w procesie analizy projektu. Oprogramowanie automatycznie tworzy mieszaną siatkę elementów bryłowych, skorupowych i belek. Siatka bryłowa jest odpowiednia dla "pękatych" lub skomplikowanych modeli trójwymiarowych. Elementy skorupowe nadają się do części cienkich (takich jak arkusze blachy). Elementy belki są odpowiednie dla członów konstrukcyjnych.
Dokładność rozwiązania zależy od jakości siatki. Generalnie, im drobniejsza siatka, tym wyższa dokładność. Generowana siatka zależy od następujących czynników:
- Tworzona geometria
- Aktywne Opcje siatki
- Sterowanie siatki
- Warunki kontaktu
- Globalny rozmiar elementu i tolerancja siatki. Oprogramowanie sugeruje globalny rozmiar elementu i tolerancję. Globalny rozmiar elementu odnosi się do średniej długości krawędzi elementu. Liczba elementów zwiększa się gwałtownie przy zastosowaniu mniejszego globalnego rozmiaru elementu.
Typ siatki oparty na cechach geometrycznych
Oprogramowanie automatycznie przypisuje odpowiedni typ siatki do obiektów w oparciu o cechy ich geometrii.
| Siatka bryłowa |
Wszystkie modele bryłowe z elementami bryłowymi (czworościennymi). |
| Siatka skorupy |
Geometrie powierzchni i arkusze blachy o jednorodnej grubości - siatka jest tworzona przy użyciu trójkątnych elementów skorupowych. Dla arkuszy blachy zdefiniowanych w badaniu testu upuszczenia, siatka jest tworzona przy użyciu elementów bryłowych. |
| Siatka belki |
Dla członów konstrukcyjnych i konstrukcji spawanych, siatka jest tworzona przy użyciu elementów belki. Można traktować wyciągnięcie (siatka tworzona domyślnie przy użyciu elementów bryłowych) jako belkę poprzez kliknięcie prawym przyciskiem myszy ikony bryły i wybranie Traktuj jako belkę. |
| Siatka mieszana |
Gdy w tym samym modelu występują różne geometrie, generowana jest siatka mieszana. |
Badania projektu i badania zmęczenia wykorzystują siatkę skojarzonych badań. Badania testu upuszczenia wykorzystują tylko siatkę bryłową. Badania zbiornika ciśnieniowego dokonują połączenia wyników i nie wymagają siatki.
Metody adaptacyjne w badań statycznych
Metody adaptacyjne pomagają uzyskać dokładne rozwiązania w badaniach statycznych. Istnieją dwa typy metod adaptacyjnych: metoda adaptacyjna typu h i typu p. Koncepcja metody typu h polega na użyciu mniejszych elementów w obszarach, gdzie występują wysokie błędy względne. Metoda adaptacyjna typu p zwiększa rząd wielomianu elementów w przypadku wysokich błędów względnych.