ในขณะที่คนอื่น ๆ อธิบายกรอบทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังการประกบการฝึกนั้นมีความแตกต่างอย่างชัดเจนและไม่ได้เป็นไปโดยอัตโนมัติในอุตสาหกรรมที่คุณภาพของตาข่ายมีความสำคัญสูงสุดเนื่องจากผลการวิเคราะห์องค์ประกอบที่ จำกัด ครอบคลุมกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างมาก
ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจวิธีการประกบกัน:
การโยงสำหรับโดเมนโครงสร้างมีสามประเภท: 1D meshing, 2D meshing และ 3D meshing ตามประเภทขององค์ประกอบที่ใช้สำหรับการ meshing
1D meshing: องค์ประกอบเส้น
2D meshing: องค์ประกอบ quad / tria
3D meshing: องค์ประกอบ hexa (อิฐ) / penta / tetra
การใช้ตาข่าย 1D, 2D หรือ 3D นั้นขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการคำนวณเป็นหลักต้นทุนการคำนวณ (เวลาที่ใช้ในการแก้ปัญหา) และอัตราส่วนของโดเมนและอัตราส่วนของโดเมน อัตราส่วนสูงสุดควรมากกว่า 10 (ตามกฎทั่วไป) เพื่อละเลยมิติข้อมูลและไปหาตาข่ายขนาดต่ำ
ให้ฉันอธิบาย
โดเมนที่มีขนาด 100X50X80 มีมิติที่เปรียบเทียบได้ทั้งหมดและอัตราส่วนภาพสูงสุดคือ 100/50 = 3 ดังนั้นองค์ประกอบ 3D จะถูกนำมาใช้ในการประกบส่วนนั้น
โดเมนที่มีขนาด 100X50X8 มีหนึ่งส่วนข้อมูลเล็กน้อยและอัตราส่วนกว้างยาวสูงสุดคือ 100/8 = 12 ดังนั้นองค์ประกอบ 2D จะถูกนำมาใช้ ชิ้นส่วนโลหะแผ่นเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของสิ่งนี้
โดเมนที่ 100X5X8 มีสองมิติเล็กน้อยและอัตราส่วนกว้างยาวสูงสุดคือ 100/5 = 20 ดังนั้นองค์ประกอบ 1D จะถูกใช้ การชุมนุมมัดทำหน้าที่เป็นตัวอย่าง
เมื่อคุณตัดสินใจประเภทขององค์ประกอบที่จะใช้คุณภาพขององค์ประกอบจะปรากฏในรูปภาพ เพื่อรักษาคุณภาพสอดคล้องต้องทำด้วยตนเอง
ซอฟต์แวร์ meshing ทั้งหมดมาพร้อมกับตัวเลือก automesh ซึ่งทำงานได้เฉพาะกับชิ้นส่วนบนแผนที่และใบหน้า / บล็อกตรง คำอธิบายส่วนใหญ่ในคำตอบอื่น ๆ (คำตอบของ esp @ @ Wes) เกี่ยวข้องกับสิ่งที่ทำในพื้นหลังเพื่อให้ automesh ทำงาน
แนวคิดก็คือแบ่งโดเมนของคุณออกเป็นหลาย ๆ แพทช์และทำการแชร์แพทช์โดยอัตโนมัติและทำการเชื่อมต่อระหว่างแพตช์อย่างต่อเนื่องแพทช์พวกเขาโดยแพทช์และสร้างความมั่นใจการเชื่อมต่อระหว่างแพทช์อย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อเป็นไปโดยอัตโนมัติส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการตรวจสอบตามความอดทน 1D meshing นั้นง่ายกว่าในด้านเหล่านี้
สิ่งต่อไปคือการรักษาการไหลของตาข่ายและความสมมาตร การไหลของตาข่ายบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของขนาดองค์ประกอบ เมื่อคุณต้องแสดงคุณสมบัติที่ซับซ้อนขนาดองค์ประกอบจะเปลี่ยนจากใหญ่ขึ้นเป็นเล็กลง สิ่งนี้ไม่ควรเกิดขึ้นในแฟลชและควรรักษาขนาดการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป นอกจากนี้ชิ้นส่วนสมมาตรควรมีตาข่ายแบบสมมาตรเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของผลลัพธ์จาก FEA
จุดทั้งหมดข้างต้นจะช่วยในการรักษาคุณภาพของตาข่าย อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์ meshing มักจะมีข้อกำหนดในการตรวจสอบคุณภาพของ mesh โดยใช้พารามิเตอร์บางตัวที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการ การตรวจสอบคุณภาพและการเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์คุณภาพจาก FEA
คุณสมบัติบางอย่างที่คาดหวังจากตาข่ายที่ดี:
จากตาข่าย 1D
- ไม่มีปัญหากับการเชื่อมต่อของโหนด
- ไม่มีองค์ประกอบที่ซ้ำกัน
- รักษาความยาวขั้นต่ำและสูงสุด
จาก 2D / 3D mesh
- มุมโค้งงอน้อยกว่า 5 องศา {คำนวณโดยการแบ่งสี่เหลี่ยมออกเป็นสอง trias และค้นหามุมระหว่างระนาบทั้งสองซึ่งรูปแบบ trias}
- อัตราส่วนภาพน้อยกว่า 5 {หารด้านความยาวสูงสุดขององค์ประกอบด้วยด้านยาวต่ำสุดขององค์ประกอบ}
- มุมเอียงมากกว่า 60 องศา {มุมต่ำสุดระหว่างเวกเตอร์จากแต่ละโหนดถึงด้านตรงข้ามและเวกเตอร์ระหว่างจุดกึ่งกลางทั้งสองที่อยู่ติดกันที่แต่ละโหนดขององค์ประกอบ เก้าสิบองศาลบมุมขั้นต่ำที่พบมีการรายงาน}
- จาโคเบียนมากกว่า 0.7 {อัตราส่วนจาโคเบียนคือการวัดความเบี่ยงเบนขององค์ประกอบที่กำหนดจากองค์ประกอบที่มีรูปร่างดีเยี่ยม ค่าของยาโคบเบียนอยู่ในช่วงตั้งแต่ -1.0 ถึง 1.0 โดยที่ 1.0 แทนองค์ประกอบที่มีรูปร่างสมบูรณ์ รูปร่างในอุดมคติสำหรับองค์ประกอบนั้นขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบ}
- องค์ประกอบ Tria ที่มีมุมระหว่าง 20 ถึง 120 องศา
- องค์ประกอบสี่ส่วนที่มีมุมระหว่าง 45 ถึง 135 องศา
- รักษาความยาวขั้นต่ำและสูงสุด
- การเชื่อมต่อองค์ประกอบ
- องค์ประกอบ tria น้อยกว่า 10% ในตาข่าย 2 มิติ
- บรรทัดฐานองค์ประกอบ 2 มิติที่มุ่งเน้นไปในทิศทางเดียวกันสำหรับชิ้นส่วนเฉพาะ
- Tet ยุบสำหรับองค์ประกอบ tetra {นิยามเป็นระยะทางของโหนดจากใบหน้าตรงข้ามหารด้วยพื้นที่ของใบหน้าคูณด้วย 1.24}
จากตาข่ายทั้งหมด
- การกำหนดหมายเลขโหนดและองค์ประกอบอย่างเหมาะสมในช่วงที่กำหนด
- การเบี่ยงเบนน้อยที่สุดจากรูปทรงเรขาคณิตและส่วนเบี่ยงเบนที่สนับสนุนโดยการตัดสินทางวิศวกรรมเสียง
- การเชื่อมต่อพิเศษระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ (1D / 2D / 3D) ขององค์ประกอบที่กำหนดไว้ถูกต้อง
อย่างไรก็ตามพารามิเตอร์คุณภาพทั้งหมดเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของการวิเคราะห์ความถูกต้องที่จำเป็นแนวทางของ บริษัท และค่าใช้จ่ายในการคำนวณ
ทำไมสิ่งเหล่านี้ไม่อัตโนมัติ:
การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ต้องใช้ตาข่ายที่ถูกต้องเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ความถูกต้องนี้ไม่สามารถกำหนดได้ด้วยพารามิเตอร์สองสามตัวและถึงแม้ว่ามันจะขัดแย้งกันก็ตาม
อีกครั้งสำหรับการวิเคราะห์ประเภทต่าง ๆ การกำหนดคุณภาพของตาข่ายอาจแตกต่างกัน
วัสดุรูปทรงเรขาคณิตและการสัมผัสที่ไม่ใช่เชิงเส้นทำให้ความต้องการเพิ่มขึ้นซับซ้อนขึ้นในขณะที่การกำหนดตาข่ายที่ดี
สิ่งกีดขวางบนถนนเริ่มต้นหนึ่งที่ฉันสังเกตเห็นโดยใช้คุณสมบัติ automesh คือการแสดงรูปทรงเรขาคณิตที่ไม่ถูกต้องเพื่อรักษาคุณภาพของตาข่ายในด้านอื่น ๆ ทั้งคู่มีความสำคัญ นอกจากนี้การแทนค่าของรูปทรงเรขาคณิตยังสามารถทำให้ง่ายขึ้นด้วยการตัดสินทางวิศวกรรมที่ดีซึ่งเป็นการยากที่จะทำให้เป็นอัตโนมัติเพราะมันแตกต่างกันไปในแต่ละกรณี
ตัวอย่างเช่น Hypermesh เป็นแพคเกจ meshing ที่นิยมมากในเชิงพาณิชย์จาก Altair Engineering ซึ่งมีแอพพลิเคชั่น Batchmesher ที่ทำหน้าที่เป็น meshing ให้คุณ อย่างไรก็ตามมันล้มเหลวในการรักษาความเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตที่เหมาะสมและการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
TL; DR:
นี่คือวิธีที่การประกบกันทำอย่างมืออาชีพ
- ตัดสินใจว่าจะใช้ตาข่ายชนิดใด
- ประกบชิ้นส่วนด้วยแพทช์และตรวจสอบการเชื่อมต่อที่เหมาะสม
- รักษาการไหลของตาข่ายและความสมมาตร
- ทำการตรวจสอบคุณภาพทั้งหมดและตรวจสอบคุณภาพ
- ตรวจสอบการเชื่อมต่อที่เหมาะสม
- ตรวจสอบความเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตและมวลองค์ประกอบ จำกัด
- ส่งแบบจำลองให้กับนักวิเคราะห์ที่อาจจะแบ่งพื้นที่อีกครั้งขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการวิเคราะห์
PS:ฉันยังใหม่กับฟอรัมนี้และนี่เป็นหนึ่งในคำตอบแรก ๆ ของฉันที่ฉันได้ใช้ความพยายามอย่างมาก ฉันจะขอบคุณมากถ้าฉันได้รับข้อเสนอแนะ ฉันมีคำตอบ Quora สองสามข้อเกี่ยวกับการประกบกันและ FEA ซึ่งมีการอธิบายประเด็นเหล่านี้อย่างละเอียดด้วยกราฟิก [การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์เชิงปฏิบัติ]