Генерация четырехузловых
оболочечных элементов
в системе ИСПА.
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