Wpływ jakości elementów na zbieżność wyników w SOLIDWORKS Simulation

Bardzo często zadawane jest pytanie podczas szkoleń: „jak bardzo dokładna musi być siatka aby uzyskać poprawne wyniki ?” , „jak duża jest rozbieżność pomiędzy elementami jakości roboczej a elementami wysokiej jakości ? „ W tym krótkim artykule dotyczącym SOLIDWORKS Simulation postaram się odpowiedzieć na powyższe pytania.

Badanie zostanie przygotowane na podstawie publikacji „A Comparison of All Hexagonal and Tetrahedral Finite Element Meshes for Elastic and Elasto-plastic Analysis”. Do naszego testu użyjemy belki modelu przedstawianego poniżej.

Dane materiału :

Współczynnik sprężystości : 10 000 000 MPa

Współczynnik Poissona : 0,49

Masa właściwa 0.1kg/m^3

Na jednej ścianie zakładamy warunek nieruchoma geometria.

Do każdego z narożników przykładamy siłę 0.25N jak poniżej :

Na górnej powierzchni belki wprowadzamy punkt (wymiar 5mm) w którym będziemy dokonywać odczytów naprężeń i przemieszczeń. Z obliczeń teoretycznych powinniśmy uzyskać naprężenia 30MPa i przemieszczenia 0.000125mm.

Do naszych testów użyjemy elementów jakości roboczej i elementów jakości wysokiej w układach 2×2 , 4×4 , 8×8.

Tabela z wynikami i błędem przy każdej metody pokazano poniżej :

Jak możemy zauważyć elementy jakości roboczej przy siatce 2×2 (532 elementy) uzyskują błąd na poziomie 2% użycie siatki jakości roboczej 8×8 (34918 elementy) daje znacznie gorsze wyniki błąd około 20%. Elementów jakości roboczej powinniśmy używać tylko w celu weryfikacji złożonych warunków brzegowych.

Post: Wpływ jakości elementów na zbieżność wyników w SOLIDWORKS Simulation