Mapped Meshing In Ansys? Two Kinds Or More?

[vasiliy nikolaevich 0]

Для ISPA

Я хочу только добавить, что при создании КЭ сетки в данном случае использовался автоматический генератор. В этих сетках нет ручного труда.

В worckbench-е без проблем автоматом генерится изумительная сетка из четырехугольников (см. ниже) и при этом не одного (!) теугольника в отличии от примера сделанного в ИСПА.

Изменено 14 апреля 2006 пользователем vasiliy nikolaevich

[vasiliy nikolaevich 0]

Следующий пример для ISPA

также выполнен автоматически в WORCKBENCH-е. Так же не одного треугольника.

ISPA учитесь работать без треугольников!

Кроме того, полученые сетки характерны тем что элементы с коэфффициентом aspect ratio более 0,9 занимают 90% от общего количества элементов, а элементов с aspect ratio меньше 0,7 вообще нет!

Для справки

aspect ratio - это интегральная характеристика конечного элемента для оценки его качества используемая во всех ведущих мировых КЭ комплексах. Для оболочечных элементов этот коэффициент определяется соотношением площади занимаемой данным элементом к площади квадратного элемента с размером стороны равной максимальной длине ребра рассматриваемого элемента. Такой же коэффицеиент используется для объемных элементов, только сравнивается объем элемента с кубом со сторной максимального ребра.

Изменено 14 апреля 2006 пользователем vasiliy nikolaevich

[Евгений_Красноярск 0]

А для тетраэдров aspect ratio что значит? Я думал что для них за усл. 1 принимается отношение радиусов вписанной к описанной окружности (сферы), и соответсвенно в искривленном элементе соотношение этих радиусов уже другое, что приводит к изменению aspect ratio.

[Гость ISPA]

Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники, то сетка хуже не станет. Точность расчетов от этого не изменится, скачков напряжений не будет, размерность задачи не изменится. Речь идет о тонких оболочечных элементах, пять степеней свободы в узле в локальной системе координат. Речь также идет о совместных элементах. Треугольный элемент, четырехугольный плоский и четырехугольный неплоский элементы – это совместные элементы сами понимаете в каком пакете. Поэтому сначала вам нужно показать, что треугольные элементы хуже четырехугольных.

Если придерживаться критерия aspect ratio, то квадратик самый лучший элемент. Поэтому ИСПА их и генерирует (автоматически).

[Гость ISPA]

Для вытянутого элемента коэффициент равен 0.1. Для второго элемента 0.5 с копейками. Какой элемент лучше?

[vasiliy nikolaevich 0]

to Евгений_Красноярск

цитата из хелпа workbench-а касающаяся aspect ratio

Element quality is measured in different ways. For example, measurements can be based on an element’s aspect ratio or upon the interior angles. A quality factor is then computed for each element of a model (excluding line and point elements). FE Modeler’s Mesh Metrics feature provides a composite quality metric that ranges between 0 and 1. This metric is based on the ratio of the volume to the edge length for a given element. A value of 1 indicates a perfect cube or square while a value of 0 indicates that the element has a zero or negative volume. The results are displayed in a bar chart that enables you to graphically evaluate the mesh

to ispa

ИСПА не генрирует автоматически НЕ все квадратики, а только часть, как видно из рисунка.

Как известно, треугольные элементы обладают повышенной жесткостью, поэтому обычно генерируют либо мелкую сетку, либо более крупную но из четырехугольников, в крайнем случае с небольшим включением треугольников в местах неизменной жесткости (например в середине пластины), а не как у Вас - в зонах соеденения пластин или вокруг отверстий, где будет концентрация напряжений. Вы искусственно занижаете жесткость вводя туда треугольники - это в корне не верная стратегия разбиения, посмотрите как делают автоматическую генерацию ansys, hypermesh, icem cfd (на мой взгля самый лучший мешер у которого есть чему поучиться).

Оба элемента плохие и в первую очередь не из-за низкого у обеих aspect ratio, а из-за того что у одного большое отношение сторон, а у второго большой угол.

Изменено 17 апреля 2006 пользователем vasiliy nikolaevich

[Гость ISPA]

Если у вас есть тест или пример показывающий, что прямоугольный элемент “плохой”, то приведите его. И с соотношением сторон 1/20 прямоугольные элементы нормально работают.

Как известно, треугольные элементы обладают повышенной жесткостью

Элемент не может обладать повышенной или заниженной жесткостью. Нужны пояснения. Без формул тут не обойтись.

[vasiliy nikolaevich 0]

Почитайте Зенкевича. В трехузловом элементе деформации не зависят от координат точки внутри элемента т.е. деформации постоянны в точках внутри элемента. Следовательно, и напряжения в точках внутри элемента также постоянны. В связи с этим такой элемент получил название ”элемента постоянных деформаций”.Учитывая эти свойства трехузлового элемента, следует ограничить его применение областями, где отсутствуют большой градиент напряжений, т.е. вдали от концентраторов напряжений.

Сравните расчет заделки для моделей из трехузловых и четырехузловых элементов с одинаковыми сторонами:

Как видите по напряжениям трехузловые дают заниженный результат, поэтому их условно называют ”более жесткими” . Кстати занижение результата намного опаснее чем завышение, в случае с большим углом.

Я думаю, что в ИСПА вы получите приблизительно те же результаты .

Исходные данные длина 20 мм, высота 10 мм, сила 10 Н.

Тот же расчет для удлиненных элементов, как видно напряжения ”размазываются” воль длинной стороны. Что ни есть хорошо, а есть плохо.

Для длинных элементов характерно как и для трехузловых то что качество можно заменить количеством. Т.е. делаете сетку мельче и она будет давать такой же результат как и крупная из правильных элементов, что нельзя отнести к элементам с углами близкими к 180 градусов.

Изменено 15 апреля 2006 пользователем vasiliy nikolaevich

[Гость ISPA]

Почитайте Зенкевича. В трехузловом элементе деформации не зависят от координат точки внутри элемента т.е. деформации постоянны в точках внутри элемента.

Любите Вы советы давать, кому и что почитать. Но давайте по порядку. Во-первых, никто не говорил, что в треугольном элементе ИСПА три узла, а в квадратике – четыре узла. С геометрической точки зрения в них три и четыре узла соответственно. Но это только с геометрической точки зрения. Например, в ИСПА есть элементы, у которых для треугольного элемента 6 и 9 узлов, а для квадратика – 8 и 12. В этом и заключается отличие геометрической и математической модели. Внешне одно и тоже, а начинка разная. Но этого вы могли не знать.

Во вторых, читайте внимательно еще раз. <Речь идет о тонких оболочечных элементах, пять степеней свободы в узле в локальной системе координат.> Даже если вы рассмотрите треугольный элемент с 3 узлами, то у вас получится 15 степеней свободы в локальной системе координат. Теперь объясните. Почему в элементе, у которого 15 степеней свободы деформации не зависят от координат точки внутри?

В свете сказанного могу повторить еще раз. Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники, то сетка хуже не станет.

[vasiliy nikolaevich 0]

понятно, что для 6-ти узловые элементы лучше чем трехузловые, однако в них дополнительное число узлов и соответсвенно степеней свободы, а значит машинное время на расчет модели из 6-ти узловых элемментов будет больше. Если сравнивать треугольники с квадратиками то трехузловые надо сравнивать с четырехузловыми, а шестиузловые с восемьюузловыми четырехугольниками. Кстати открою вам секрет во всех известных КЭ системах уже давным давно используют элементы с промежуточными узлами.

свете сказанного могу повторить еще раз. Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники, то сетка хуже не станет.

Что бы доказать правоту свою слов, проведите тест показаный на рисунке выше, только используйте 3-х узловые, а не 6-ти узловые элементы,

[Vova 419]

Цитата:

свете сказанного могу повторить еще раз. Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники, то сетка хуже не станет.

Сетка хуже не станет, а результат.

[Гость ISPA]

В трехузловом элементе деформации не зависят от координат точки внутри элемента т.е. деформации постоянны в точках внутри элемента.

Я могу только повторить свой вопрос. Почему вы так считаете? И еще раз дам Вам подсказку. В узле 5 степеней свободы.

[Islander 2]

Исходные данные длина 20 мм, высота 10 мм, сила 10 Н.

Точно СилА 10 Н (см. картинки...)? (на картинке скорее всего наподобие изгиба консольной балки)...

[Гость ISPA]

на картинке скорее всего наподобие изгиба консольной балки

Какая же это балка?

vasiliy nikolaevich мне даже неудобно за ANSYS. Вы на сетевом форуме показываете невысокое качество элементов ANSYS. Какое отношение это имеет к генератору и конечным элементам системы ИСПА? Квадратик тем и хорош, что его всегда можно превратить в элемент высокого порядка. Переведите свой тест в 6-ти и 8-ми узловые элементы. Сделайте тест на растяжение, на изгиб из плоскости. Если будут проблемы, то обсудим.

[Islander 2]

Какая же это балка?

никакая (в смысле, то что на картинке это не балка. Написал так, когда пытался понять, за скудостью инфы про модель и нагрузку... что человек считал, куда и к чему нагрузку прикладывал (в 10 Ньтонов), на, что похоже по картине деформации...)

Пусть будет изгиб детали прямоугольной формы, указанных размеров; с заделкой одной из сторон и приложением нагрузки на противоположную... (Недостающее дописать) Таки никто не ответит про указанные в топе цифири и размерности на представленных картинках?

***

Что касается "проведите тест", то у ANSYS "их есть у них". См. раздел HELP'a ANSYS Verification Manual "Benchmark Study Descriptions".

[Гость ISPA]

vasiliy nikolaevich сделал категорическое утверждение и пытался его доказать

Как известно, треугольные элементы обладают повышенной жесткостью

Категорические утверждения всегда трудно доказывать. Ему нужно было разобраться какие это треугольные элементы. Какие полиномы или функции формы в них заложены. По какой теории они построены. Нужно было показать какая жесткость завышена.

По внешней форме практически ничего нельзя сказать про конечный элемент. Например, разработчики при создании конечного элемента могут ввести внутренние узлы и конденсировать их. И самое трудное при создании семейства конечных элементов – соблюдать условия совместности для треугольного и четырехугольного элемента если у них в модели общее ребро.

[Islander 2]

ввести внутренние узлы

Точки интегрирования?

[Гость ISPA]

Один пример. Четырехугольный элемент состоит из 4-х треугольников. Для этого вводится дополнительный узел в центре. Матрицы 4-х треугольников суммируются. Степени свободы введенного узла конденсируются. Четырехугольный элемент может быть неплоским.

[vasiliy nikolaevich 0]

По поводу модели - см. картинку ниже

Модель оболочечная. Оболочка имеет толщину 2 мм. Закрепление жесткое по всем степеням свободы по левому ребру. Нагрузка 10 Н приложена вертикально к правому ребру. Элементы четырехузловые и трехузловые (а не 6-ти 8-ми, 12-ти).

Модель была сделана по просьбе ISPA что бы доказать некачественность автоматической генерации элементов в прграмме ISPA, когда в зоне концентраторов и перепада жесткости генереруются треугольные элементы, а в остальных местах четырехугольные. ЦИТИРУЮ ISPA:

Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники, то сетка хуже не станет. Точность расчетов от этого не изменится, скачков напряжений не будет, размерность задачи не изменится. Поэтому сначала вам нужно показать, что треугольные элементы хуже четырехугольных. Если у вас есть тест или пример показывающий, то приведите его.

Были показаны тесты при этом при генерации принудительно заставил workbench сделать треугольные и вытянутые элементы специально по просьбе ISPA, что бы увидеть погрешность трехузловых и вытянутых элементов. А что пишет ISPA:

vasiliy nikolaevich мне даже неудобно за ANSYS. Вы на сетевом форуме показываете невысокое качество элементов ANSYS.

Так что вы, уважаемые ISPA, прочтите сначала внимательно текст (хотя бы тот что сами ранее писали), прежде чем делать такие нелепые заявления. И дабы убедиться в том что трехузловые элементы хуже четырехузловых (или опровергнуть это) можете провести такой же тест в ИСПА с трехузловыми и четырехузловыми элементами и показать его на форуме. Или если хотите сравните 6-ти узловые и 8-ми узловые. Если у вас ИСПА считает по другому (результат четырехузловых элементов совпадает с трехузловыми или даже точнее) можете смело продавать за 10 млн.$ свой алгоритм расчета на запад.

По поводу категоричных заявлений - я имел ввиду не треугольный, а трехузловой плоский элемент, если кто-то меня не правильно понял прошу меня извинить.

Категоричное заявление как раз сделал ISPA - "Даже если все квадратики, которые генерирует ИСПА разделить на треугольники то сетка хуже не станет.", которое нужно доказать, ибо это нонсенс в МКЭ, а пока видно, что ISPA хочет добиться что бы ему доказывали обратное которое, по моему, всем здесь очевидо.

Так что предлагаю вам ISPA для доказательства привести здесь вышеописаный тест, что бы доказать что сетка из треугольников таких же по размеру как и четырехугольников дают одинаковый результат.

При этом сравнивайте элементы одного порядка, если трехузловые с четырехузловыми , если ISPA генерирет только шестиузловые так сравнивайте их с воемьюузловыми.

Изменено 17 апреля 2006 пользователем vasiliy nikolaevich

[Гость ISPA]

Были показаны тесты при этом при генерации принудительно заставил workbench сделать треугольные и вытянутые элементы специально по просьбе ISPA, что бы увидеть погрешность трехузловых и вытянутых элементов.

vasiliy nikolaevich этими тестами вы показали погрешность и качество элементов системы ANSYS. Нельзя сравнивать конечные элементы по внешнему виду. Надо вначале разобраться какая математика заложена в элементе, по какой теории элемент построен.

Пока вы сделали утверждение

Как известно, треугольные элементы обладают повышенной жесткостью

И на примере элементов системы ANSYS его подтвердили. К генератору конечных элементов системы ИСПА это не имеет отношения.