GEO5

oprogramowanie inżynierskie do geotechniki

Generacja siatki

Ramka "Generacja siatki" służy do definiowania podstawowych ustawień generowania siatki (długość krawędzi elementu, typ siatki, wygładzanie siatki) oraz do przeglądania informacji o wyniku genercji siatki (prawa strona ramki). Przycisk "Analiza błędów", pozwala na wyświetlenie listy błędów, po prawej stronie ramki (lista problemów w modelu konstrukcji).

W dolnym, prawym oknie wyświetlana jest informacja o budowanej siatce, wraz z ostrzeżeniami odnośnie możliwych słabych punktów w siatce. 

Siatkę można utworzyć dla dowolnej części płyty określonej liniami (odcinki, łuki i okręgi). Płytę można zbudować z jednego, lub większej liczby makcroelementów, gdzie wszystkie mają stałą grubość i identyczne właściwości materiałowe. Płyta może także zawierać dowolną liczbę otworów. Dodatkowo, możliwe jest wprowadzenie wewnętrznych punktów i linii, które następnie wykorzystywane są jako węzły i krawędzie. Węzły wzdłuż linii i wewnątrz makcroelementów pozwalają na zagęszczenie siatki, charakteryzowane poprzez pożądaną długość krawędzi elementów w środku zagęszczenia i przez promień zagęszczenia. 

Użytkownik może wybrać siatkę trójkątną lub siatkę hybrydową (mieszaną) zawierającą elementy zarówno trójkątne jak i czworoboczne. Algorytm tworzenia siatki oparty jest na triangulacji Delaunay'a, ulepszonej kilkoma metodami w celu modyfikacji i optymalizacji siatki elementów skończonych. W celu zminimalizowania obciążeń obliczeniowych węzły siatki są automatycznie przenumerowywane. 

Prawidłowo wygenerowana siatka elementów skończonych jest podstawą do uzyskania dokładnych wyników. Optymalne elementy siatki powinny być równoboczne w przypadku siatki trójkątnej i kwadratowe dla czworobocznej. Program posiada wbudowany automatyczny generator siatki, co znacznie upraszcza pracę użytkownikowi. Podstawowa gęstość siatki jest specyfikowana w oknie "Generacja siatki". Zagęszczanie siatki zwiększa dokładność wyników. Trzeba jednak pamiętać, że duża gęstość siatki, znacząco spowalnia obliczenia oraz wizualizację wyników. Celem projektanta winno być zatem utworzenie optymalnie zagęszczonej siatki - co w znacznym stopniu zależy od jego doświadczenia. 

Dzięki sprawności generatora siatki, istnieje możliwość wielokrotnego dopasowywania parametrów wejściowych definiowania siatki, w celu uzyskamy siatki optymalnej. Jakość siatki jest również poprawiana za pomocą wbudowanego algorytmu "wygładzania".  Algorytm wygładzania można aktywować lub dezaktywować. Realny czas przeprowadzenia obliczeń jest niezwykle krótki, nawet przy relatywnie gęstych siatkach.

Zalecana jest podana poniżej procedura generowania siatki elementów skończonych:

Prawidłowo wygenerowana siatka elementów skończonych stanowi podstawę do uzyskania dokładnych i pewnych wyników. Program MES, posiada automatyczny generator siatek, który może  istotnie uprościć zadanie generacji siatki. Tym nie mniej, przy tworzeniu siatki elementów skończonych należy stosować się do pewnych zasad:

  • W pierwszej kolejności dla całej płyty generowana jest jednorodna siatka, powiązana z grubością płyty (1-5 krotność grubości).

Ramka "Generacja siatki" - siatka bez lokalnego zagęszczeniaRamka "Generacja siatki" - siatka bez lokalnego zagęszczenia

  • Siatka elementów skończonych powinna być wystarczająco drobna (gęsta) w miejscach, gdzie oczekiwane są duże gradienty naprężeń (punkty podparcia, naroża, otwory, itp.). Zagęszczenie siatki można definiować wokół pojedynczych węzłówlinii i na makroelementach. Promień zagęszczenia powinien wynosić przynajmniej 2-3 wielokrotności gęstości zakładanej w środku zagęszczenia, przy czym, obie wartości, gęstość i promień, powinny być sensowne w odniesieniu do zagęszczenia przewidzianego dla sąsiadujących obszarów. Zapewni to gładkie przejścia między obszarami, przy różnych gęstościach siatek. Z zagęszczeniem wokół pojedynczych linii należy postępować w taki sam sposób.

Definiowanie zagęszczenia siatki wokół okręguDefiniowanie zagęszczenia siatki wokół okręgu

Nowa siatka po zagęszczeniu początkowej siatki wokół okręguNowa siatka po zagęszczeniu początkowej siatki wokół okręgu