¶ Вкладка Meshing (Сетка)
Эта страница является частью документации Prorock 2.x.
Вкладка Meshing (Сетка) используется для создания сетки конечно-дискретных элементов, задания граничных условий, распределенных нагрузок.
¶ Функции вкладки Meshing (Сетка)
¶ CheckGeometry
Check geometry (Проверка геометрии) – инструмент проверки “качества” исходной геометрии. Открывает окно с настройками для поиска и исправления ошибок в исходной геометрии.
_1.png "Окно инструмента Check geometry (Проверка геометрии)")
¶ Параметры функции Check geometry (Проверка геометрии)
Poor quality geometry are defined as (Определение некачественной геометрии) – в данной категории задаются параметры для поиска некачественной геометрии.
В данной категории задаются следующие параметры:
- Minimum interior angle (Минимальный внутренний угол наклона) – параметр, отвечающий за минимальное значение угла между границами (материалами) геометрии, при достижении которого данный угол будет считаться “некачественным”, измеряется в градусах;
- Minimum distance (Минимальное расстояние) – параметр, отвечающий за минимальное значение расстояния между вершинами границ (материалов) геометрии, если ближайшее расстояние между вершинами достигнет заданного значения, то это расстояние будет считаться “некачественным”, измеряется в метрах.
Current geometry quality statistics (Статистика качества геометрии) – в данной категории отображается статистика качества построения исходной геометрии на основе параметров, заданных в категории Poor quality geometry are defined as (Определение некачественной геометрии).
В данной категории отображаются следующие параметры:
- Total bad parts (Всего плохих деталей) – указывает общее количество “некачественных” областей, на основе значений заданных в категории
Poor quality geometry are defined as (Определение некачественной геометрии); - Intersections with angle less than x (Пересечения с углом меньшим чем x) – указывает количество “некачественных” углов, на основе значения заданного в параметре
Minimum interior angle (Минимальный внутренний угол наклона); - Number of distances smaller than x (Количество расстояний, меньших чем x) - указывает количество “некачественных” расстояний, на основе значения заданного в параметре
Minimum distance (Минимальное расстояние).
При включении параметра Показать (Show) и применении функции Найти (Find) все некачественные элементы, найденные по параметру Total bad parts (Всего плохих деталей) будут подсвечены красным цветом, что поможет идентифицировать их при просмотре геометрии в главном видовом окне.
Fix joints manually (Ручное исправление трещин) – в данной категории при применении функции Исправить (Fix) можно вручную исправить дискретные элементы (трещины) путем ручного перемещения вершин трещинных элементов.
Automatic fix geometry (Автоматическое исправление геометрии) – в данной категории настраивается параметр Merge vertices if they are closer than x (Склеить вершины, если они ближе чем x) при применении функции Auto Fix (Авто фикс) все вершины границ геометрии (материалов), кратчайшее расстояние которых достигает указанного значения будут “склеены” между собой, если это возможно.
¶ MeshSetup
Mesh setup (Настройка сетки) – инструмент создания сетки конечных элементов. Открывает окно с настройками построения сетки конечных элементов.
_2.png "Окно инструмента Mesh setup (Настройка сетки)")
Количество конечных элементов при построении сетки конечных элементов в Prorock главным образом зависит от параметра Element length (Длина элемента), измеряемое в метрах. По умолчанию данный параметр имеет значение 0, это означает, что элементы будут создаваться на основе существующих вершин исходной геометрии, то есть алгоритм триангуляции не будет использовать методы интерполирования (экстраполирования) для увеличения количества конечных элементов.
Параметр Element length (Длина элемента) можно настраивать для каждого региона (Region) отдельно.
Регион (Region) — это замкнутая область, образованная после использования инструмента отрисовки границ (Material).
Таким образом Prorock позволяет гибко настраивать детализацию сетки конечных элементов, что помогает в оптимизации модели.
¶ Параметры функции Mesh setup (Настройка сетки)
Algorithm (Алгоритм) – в данной категории задаются следующие параметры:
- Triangulation Algorithm (Алгоритм триангуляции) – параметр, отвечающий за выбор алгоритма триангуляции при построении сетки конечных элементов.
На выбор Prorock позволяет использовать следующие алгоритмы триангуляции:
- SweepLine;
- Dwyer (используется по умолчанию);
- Incremental.
Constraint options (Варианты ограничений) – в данной категории задаются следующие параметры:
- Segment Splitting (Разделение Сегмента) - задает значение, указывающий, следует ли подавлять разделение сегментов границы;
Изменяется от 0 до 2, где:
0 - разбить сегменты (по умолчанию);
1 - не добавлять новые вершины на границу;
2 - предотвратить разбиение всех сегментов, включая внутренние границы. - Confoming Delaunay (Согласованная триангуляция Делоне) - задает значение, указывающее, следует ли создавать согласованную триангуляцию Делоне.
Quality options (Варианты качества) – в данной категории задаются следующие параметры:
- Steiner Points (Точки Штейнера) - задает максимальное количество точек Штейнера, которые будут вставлены в сетку.
Если значение равно 0 (по умолчанию), то для соблюдения других требований к качеству может быть вставлено неизвестное количество точек Штейнера.
- Max Angle (Максимальный Угол) - устанавливает ограничение на максимальный угол для конечного элемента, единица измерения градусы.
- Min Angle (Минимальный Угол) – устанавливает ограничение на минимальный угол для конечного элемента, единица измерения градусы.
- Max Area (Максимальная Площадь) – устанавливает ограничение на максимальную площадь треугольника, единица измерения м^2
- Variable Area (Переменная Площадь) – задает ограничение по площади для каждого треугольника. Если для этого параметра установлено значение true, будет выполнена автоматическая проверка, нуждается ли треугольник в усовершенствовании.
- Use Legacy Refinement (Использовать наследованное усовершенствование) - задаёт значение, указывающее, использовать ли устаревшую стратегию уточнения (по умолчанию = false).
Если этот параметр установлен в значение true, будет использоваться исходный алгоритм уточнения Triangle (алгоритм Рупперта). В противном случае используется алгоритм aCute.
¶ BoundaryСonditions
Boundary conditions (Граничные условия) – инструмент задания граничных условий в модели. Открывает окно с настройками задания граничных условий.
_3.png "Окно инструмента Boundary conditions (Граничные условия)")
В Prorock граничные условия могут быть заданы для узлов (Node) сетки конечных элементов, находящихся на границе и внутри External (Внешняя граница). Граничные условия могут задаваться с помощью ручного выделения узлов (Node), так и с помощью всей границы (Border).
Boundary conditions (Граничные условия) могут быть заданы в следующих постановках:
- Force (Сила) – значение силы использует размерность меганьютон (МН), направление задается углом: от горизонтальной оси, к границе, значение угла задаётся в градусах;
- Acceleration (Ускорение) – значение ускорения использует размерность м/с^2, задаётся индивидуально для осей X, Y;
- Velocity (Скорость) – значение скорости использует размерность м/с, задаётся индивидуально для осей X, Y.
¶ GenerateDiscreteMesh
Generate discrete mesh (Создать дискретную сетку) – инструмент создания сетки дискретных элементов, в области которой будут как конечные (треугольные) так и дискретные (линейные) элементы, соединяющие общие ребра смежных треугольников. Открывает окно для задания области дискретизации.
_4.png "Окно инструмента Generate discrete mesh (Создать дискретную сетку)")
В области, заданной инструментом модель будет считаться в постановке МКДЭ, то есть, деформации в этой области упруго-пластичные, с возможностью разрыва сплошности. За пределами области дискретизации расчет проводится в постановке МКЭ, то есть только упругие деформации, без разрыва сплошности. Эта мера нужна для оптимизации скорости расчетов в модели, то есть, мы искусственно ограничиваем область разрушений, что может помочь в разы сократить расчетное время модели.
Тем не менее, это рекомендация, ограничений на размер области дискретизации нет, вся область модели может считаться как в МКЭ, так и в МКДЭ постановке.
Generate discrete mesh (Создать дискретную сетку) может быть задана следующими способами:
- Сетка полностью дискретна (с соединительными элементами между всеми конечными элементами) Вся сетка допускает разрыв;
- Сетка частично дискретна (элементы соединяются только в ограниченной области). Разрыв возможен только в прямоугольной области, ограниченной угловыми точками, заданными в виде: X1 Y1, X2 Y2;
- Сетка частично дискретна (элементы соединяются только в ограниченной области). Разрыв возможен только в области, указанной в списке точек. Координаты записываются в формате: “X1, Y1; X2, Y2…”
¶ ModelStatistics
Model statistics (Статистика по модели) – инструмент просмотра статистики в модели. Открывает окно с статистикой по сетке.
_5.png "Окно инструмента Model statistics (Статистика по модели)")
В окне Model statistics (Статистика по модели) записываются следующие параметры:
- Координаты (Минимальная X-координата, Максимальная X-координата, Минимальная Y-координата, Максимальная Y-координата);
- Узлы (Количество);
- Конечные элементы (Количество, Минимальная площадь, Максимальная площадь, Средняя площадь);
- Трещинные элементы (Количество, Минимальная длина, Максимальная длина, Средняя длина).
¶ CheckMesh
Check mesh (Проверка сетки) – инструмент для проверки качества построенной сетки конечных элементов. Открывает окно с настраиваемыми параметры поиска элементов низкого качества.
_6.png "Окно инструмента Check mesh (Проверка сетки)")
В окне Check mesh (Проверка сетки) задаются следующие параметры:
- Минимальный внутренний угол, измеряемый в градусах;
- Минимальная площадь, измеряемая в м^2;
- Максимальная площадь, измеряемая в м^2.
При поиске элементы низкого качества, заданные по параметрам, будут окрашены в контрастные цвета, для удобства поиска проблемных участков в модели.
Параметр Show values (Показать значения) позволяет отобразить численное значение найденных элементов низкого качества в окне просмотра модели.
¶ DeleteMesh
Delete mesh (Удалить расчетную сетку) – инструмент, позволяющий удалить построенные сетки конечно-дискретных элементов.
¶ DistributedLoads
Distributed loads (Распределенные нагрузки) – инструмент, позволяющий задавать различные нагрузки на границы (Border) материалов (Material). Открывает окно с настраиваемыми параметрами задания нагрузок.
_7.png)
В окне задания нагрузок Distributed loads (Распределенные нагрузки) используются следующие типы нагрузок:
- Uniform (Равномерные);
- Trapezoidal (Трапециевидные).
Количественное значение параметров нагрузки задается в мегапаскалях (МПа), направление задается углом: от горизонтальной оси, к границе, значение угла задаётся в градусах.