Качаство сеток

[Vova 419]

Доброго здоровья, всем участникам форума,

У меня такой вопрос:

1. Почему никто не говорит о качестве генерированых сеток. Известно, что при "плохой" сетке получаются и не "хорошии"(раличные) результаты.

2. Кто-нибудь сравнивал свои расчеты с проведенными опытами?

[caepavel 0]

Добрый день,

по хорошему, на это никто не обращает внимания. Хотя это и не есть хорошо.

В нормальных фирмах есть набор критериев для солвера и если сетка проходи по ним то все хорошо. Лучше кроме глобальной статистики еще обращать внимание где находятся плохие элементы, но для этого думать надо.

С тетра сеткой можно манипулировать только размером элемента, автоматическая технология не позволяет свободно манипулировать формой элемента. Хекса строить трудно. Встроенные генераторы дают мало свободы. Поэтому в большенстве случаев подход такой:

-определяется макс. кол элементов в модели;

-если можно без труда забить хотябы часть крипичиками, забивается.

-если нужно лучше, то разбивают помельче.

При таком подходе, конечно лучше не задумываться о том на чем считаешь.

Я строю в ICEM если нахожу плохие элементы, то либо перестраиваю блочную структуру либо двигаю узлы вручную. В итоге я на 100% знаю на чем я решаю.

Но в дальнейшем приходится прикладывать ГУ не к геометрии, а к компонентам узлов.

Резюме:

За все надо платить.

Павел Н.

[А.Казак 0]

Я сетки генерю в Патране. Автоматом сетки получаются так себе, хексы вообще никакие. Поэтому я беру, конечно, геометрию за основу, но в основном работаю напрямую с элементами. В общем, у меня сетка к геометрии не привязана никак. То есть она совпадает, но ассоциативно не связана. Почти все делаю вручную.

Качество сетки зависит от задачи. В местах, которые тебя не очень интересуют, можно позволить себе крупные и сильно перекошенные элементы. А в местах концентрации напряжений стараюсь делать ровненькие кубики.

А сравнение с экспериментом - это самое интересное. В целом, "подогнать" (то есть учесть достаточно факторов, имеющих значение при эксперименте) задачу под эксперимент можно, только надо внимательно изучить испытательную установку. Солверу-то что? Ты ему что задал, то он и посчитает. Но вообще, это отдельная большая тема.

Изменено 23 марта 2004 пользователем А.Казак

[lks 0]

А в местах концентрации напряжений стараюсь делать ровненькие кубики.

Если такое получается, то и проблемы построения сетки нет. А как оценить ошибку, если элементы плохие - вот вопрос?

Солверу-то что? Ты ему что задал, то он и посчитает

Это в линейной задаче. А если задача нелинейная, то солвер может и вообще заткнуться.

[avargano 0]

А как оценить ошибку, если элементы плохие - вот вопрос?

Мы обычно смотрим неусредненные значения по узлам (в I-DEASе это называется Unaveraged Results), при хорошем качестве сетки значения в разных элементах на одном узле не должны отличаться более, чем на 5%, в идеале вообще должны быть одинаковыми.

Т.к. достичь хорошего качества сетки при больших моделях зачастую не удается из соображений предельного числа степеней свободы (когда их и так несколько миллионов, сетку дальше мельчить особо и некуда) нам пришлось разработать собственную программу использующую субструктурную технику, которая позволяет вырезать из детали интересующий фрагмент, делает на нем достаточно высококачественную сетку и прикладывает перемещения из грубой модели в качестве граничных условий на грани вырезки фрагмента. В результате получаем достоверные напряжения для всех подозрительных мест - дешево и сердито

[А.Казак 0]

"Солверу-то что? Ты ему что задал, то он и посчитает"

Это в линейной задаче. А если задача нелинейная, то солвер может и вообще заткнуться.

Тогда - не посчитает :) Все равно твои данные. Это как в мультике про Вовку в тридевятом царстве: "Сам тесто месил, сам дрова рубил - сам свои пирожки и кушай."

"А в местах концентрации напряжений стараюсь делать ровненькие кубики."

Если такое получается, то и проблемы построения сетки нет.

Не согласен. Твоя задача как раз и заключается в том, чтобы придумать, как построить красивую сетку в сложных местах, не превышая при этом разумных (или заданных) размеров модели. А иначе и КЭ моделер не нужен. Инженер-конструктор бы при проектировании все автоматом считал в каком-нибудь Космос Воркс или Вижуал Настран Десктоп. Вообще, к этому, наверное, и стоит стремиться, только еще долго не получится.

Насчет большого количества степеней свободы. Я стараюсь не вылезать за 100К. То есть смотрю сначала общее НДС конструкции, а потом интересные места. Процедура сходная с описанной выше, только у меня такой программки нет, приходится вручную.

[lks 0]

нам пришлось разработать собственную программу использующую субструктурную технику, которая позволяет вырезать из детали интересующий фрагмент, делает на нем достаточно высококачественную сетку и прикладывает перемещения из грубой модели в качестве граничных условий на грани вырезки фрагмента.

Очень интересно. Эта программа универсальная или работает только с I-DEAS?

Не согласен. Твоя задача как раз и заключается в том, чтобы придумать, как построить красивую сетку в сложных местах, не превышая при этом разумных (или заданных) размеров модели. А иначе и КЭ моделер не нужен. Инженер-конструктор бы при проектировании все автоматом считал в каком-нибудь Космос Воркс или Вижуал Настран Десктоп. Вообще, к этому, наверное, и стоит стремиться, только еще долго не получится.

Абсолютно согласен.

[lks 0]

Тогда - не посчитает :) Все равно твои данные. Это как в мультике про Вовку в тридевятом царстве: "Сам тесто месил, сам дрова рубил - сам свои пирожки и кушай."

Не согласен. Это результат взаимодействия солвера и проблемы, для которой он может и не подходить. Пока всякий солвер имеет ограниченную область применения.

[А.Казак 0]

Я про то и говорю: каждому солверу - правильные данные. Соответствие солвера задаче я в это понятие тоже включаю.

[avargano 0]

Очень интересно. Эта программа универсальная или работает только с I-DEAS?

на данный момент только с I-DEAS, сейчас параллельно разрабатываем версию для HyperMESH. Но, в принципе, заточить ее можно под любой КЭ-пакет - ядро программы по-сути не изменится. Дополнительно нужна только поддержка синтаксиса результатов, узлов, элементов и закреплений конкретной программы.

[Fedor 1 597]

Я про то и говорю: каждому солверу - правильные данные. Соответствие солвера задаче я в это понятие тоже включаю.

Ужас какой-то, математику под какие-то сетки подстраивать?

Если есть метод решения системы уравнений, то он или решает, тогда это метод

или не решает, тогда это не метод. Можно сравнивать скорости, но только при условии правильного решения. Вы еще в зависимости от нумерации узлов начните рассматривать.

[lks 0]

Ужас какой-то, математику под какие-то сетки подстраивать?

Если есть метод решения системы уравнений, то он или решает, тогда это метод

или не решает, тогда это не метод. Можно сравнивать скорости, но только при условии правильного решения. Вы еще в зависимости от нумерации узлов начните рассматривать

Не математику под сетки, а сетки под математику. А метод может при одних условиях решать, а при других не решать задачу.

[Fedor 1 597]

Как прикажете Вас понимать, на одной и той же сетке один метод будет решать, другой нет?

Я понял так провозглашенный лозунг "соответствие солвера задаче".

Ведь каждая сетка порождает свои матрицы, то есть разные задачи алгебры.

[avargano 0]

Кстати, если кому интересно - выложил в интернет хэлп к нашей программе <noindex>Substruct</noindex>, в разделе "Compare the results" как раз показана разница между значениями на грубой сетке и на субмодели, ну и так есть информация по общему применению...

[Fedor 1 597]

разница между значениями на грубой сетке и на субмодели

Вообще-то влияние кромки на грубой сетке выглядит более убедительно.

Лет 15 назад я получал подобное на квадратичных элементах. Перепад был ближе к грубой. С краевыми условиями все в порядке? Должно быть падение на торце (плоское деформированное состояние), потом подъем, потом стабилизация напряжений к задаче о плоской деформации. При уменьшении коэффициента Пауссана эффект должен естественно уходить.

При приложении нагрузки с торца задача должна переходить в плоское напряженное состояние.

[avargano 0]

Вообще-то влияние кромки на грубой сетке выглядит более убедительно

Вообще-то падения на заднем торце (если речь идет о падении напряжений в нем) и в большой модели на этом участке нет, "красная" зона простирается намного дальше назад, чем задняя граница вырезки фрагмента. А т.к. принудительные закрепления приложены по всем граням вырезки субмодели (см. "Build a submodel", "Mesh a submodel" & "Define a group with border nodes") просто достигается повторение НДС большой модели в заданном фрагменте но при более высококачественной сетке. На мой взгляд выход красной зоны на задний торец вполне корректен, т.к. к нему приложены в качестве принудительных деформаций приложены результаты перемещений из грубой модели.

[Fedor 1 597]

Речь идет о переднем торце (нормаль примерно на наблюдателя), ведь вырезка для него делалась. Он то вроде свободен от нагрузок, зачем условия на нем? Они и так известны-нулевая нагрузка.

[avargano 0]

Речь идет о переднем торце.... , зачем условия на нем?

А на нем их и нет, на картинке "new restraint set" видно, куда приложены принудительные смещения, как раз на передней иторцовой поверхности и радиусе их нет.

[Fedor 1 597]

Смущает не выход красной зоны на задний торец вырезки, это вполне логично, а цифры, судя по всему неравномерность по образующей на порядок снизилась, а это по моему странно. Качественная картина не вызывает возражений.

[avargano 0]

судя по всему неравномерность по образующей на порядок снизилась, а это по моему странно

Хм, это, вообще-то, и было целью написания программы - чем лучше сетка, тем меньше неравномерность, по-моему вполне логично...