Генерация четырехузловых

оболочечных элементов

в системе ИСПА.

Александр Николаевич Мухин

Александр Александрович Мухин

 

В новую версию ИСПА включены два новых генератора четырехузловых оболочечных элементов. В данной статье будут рассмотрены три автоматических генератора системы ИСПА, позволяющих создавать сетки из 4-х узловых оболочечных элементов.

1 генератор. Этому генератору без малого 20 лет. В местах соединения генератор создает нерегулярные 3-х и 4-х узловые элементы. Покажем результаты работы генератора на простой модели. Труба приварена к пластине. Модель сгенерирована из 4-х узловых оболочек рис. 1.

Количество узлов = 1521

Количество элементов = 1450

Тип КЭ = 124. Трехузловая тонкая оболочка. Количество = 28

Тип КЭ = 134. Четырехузловая тонкая оболочка. Количество = 1422

Рис 1.

2 генератор. Этот генератор разработан в 2022 году. Генератор создает нерегулярные сетки из 4-х узловые элементы. Результаты работы генератора на той же простой модели показаны рис. 2.

Количество узлов = 1058

Количество элементов = 994

Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 994

Рис 2.

3 генератор. Этот генератор разработан в 2023 году. Генератор в основном создает квадратные 4-х узловые элементы. Результаты работы генератора на той же простой модели показаны рис. 3. Следует обратить внимание на хорошее качество КЭ сетки.

$$ Количество узлов = 3526

$$ Количество элементов = 3398

$$ Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 3398

 

Рис 3.

Теперь покажем возможности генератора на другой модели.

1 генератор. Результат работы первого генератора показан на рис. 4.

Количество узлов = 4270

Количество элементов = 4215

Тип КЭ = 124. Трехузловая тонкая оболочка. Количество = 74

Тип КЭ = 134. Четырехузловая тонкая оболочка. Количество = 4141

 

Рис 4.

2 генератор. Результат работы второго  генератора показан на рис. 5.

Количество узлов = 3712

Количество элементов = 3691

Тип КЭ = 124. Трехузловая тонкая оболочка. Количество = 116

Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 3575.

 

Рис 5.

3 генератор. Результат работы третьего  генератора показан на рис. 6 и 7.

$$ Количество узлов = 14791

$$ Количество элементов = 14620

$$ Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 14620

 

Рис 6.

 

Рис 7.

Теперь покажем возможности генераторов на большой реальной модели.

1 генератор. Результат работы первого генератора показан на рис. 8 и 9.

Количество узлов = 22472

Количество элементов = 23361

Тип КЭ = 124. Трехузловая тонкая оболочка. Количество = 1096

Тип КЭ = 134. Четырехузловая тонкая оболочка. Количество = 22265

 

Рис 8.

 

Рис 9.

2 генератор. Результат работы второго генератора показан на рис. 10 и 11.

Количество узлов = 22797

Количество элементов = 23887

Тип КЭ = 124. Трехузловая тонкая оболочка. Количество = 1209

Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 22678

 

Рис 10.

Рис 11.

3 генератор. Результат работы третьего генератора показан на рис. 12  - 14.

Количество узлов = 82294

Количество элементов = 83097

Тип КЭ = 314. Четырехузловая тонкая неплоская оболочка. Количество = 83097

 

Рис 12.

 

Рис 13.

 

Рис 14.

Третий генератор создает очень качественную и красивую сетку. Посмотрим какая сетка внутри закрытой области рис. 15-17.

 

Рис 15.

 

Рис 16.

 

Рис 14.

Также нужно проверить, что сетка склеена. Для этого в ИСПА реализован режим Ореол. В этом режиме визуализируются ребра принадлежащие только одному конечному элементу. Режим ореола с удалением невидимых линий на рис. 15. Без удаления невидимых линий на рис. 16.

 

Рис 15.

 

Рис 16.

Визуально видно, что модель склеена правильно. В модели нет трещин и нестыковок конечных элементов.

В данной статье показаны сетки сгенерированные автоматическими  генераторами программы ИСПА. Какая сетка больше нравится пользователю, таким генератором он и будет пользоваться в своей расчетной практике.

 

Март 2023 г.