Перейти к статье

 

Задание свойств конечных элементов

Данные конечно-элементной модели сохраняются в базе данных Fidesys и передаются от сессии к сессии в бинарном формате. К этим данным относятся параметры сетки, свойства элементов, информация о решаемой задаче, а также результаты анализа. При определении свойств элементы группируются в блоки; блок объединяет элементы одного типа из одного и того же материала. При определении граничных условий и нагрузок используются наборы узлов и наборы сторон. Благодаря разделению параметров сетки, свойств элементов, а также наборов узлов и сторон существует возможность применения одной и той же однажды сгенерированной сетки с элементами разных типов, с различными свойствами материалов и для разных задач.

Блоки элементов

Блок элементов (или просто блок) представляет собой логическую группу элементов с одинаковой геометрией и числом узлов. Доступ к блоку осуществляется при помощи определенного пользователем идентификатора (ID). Обычно блоку элементов приписываются определенные свойства материала, категория и порядок элемента. Подробное описание работы с блоками приведено в разделе Задание блоков элементов.

Наборы узлов

Набор узлов является объединением, к которому можно обращаться посредством определенного пользователем ID. Обычно наборы узлов используются для определения граничных условий и нагрузок или для указания группы узлов с целью получения какой-либо выборки выходных данных конечно-элементного анализа.

Наборы сторон

Наборы сторон (группы, на которые можно ссылаться при помощи ID) подобно наборам узлов реализуют способ задания для модели определенных ограничений или нагрузок. Их использование может быть предпочтительным, если ограничения или нагрузки распределены по площади (контактная поверхность, давление и т.п.).

Типы элементов

Типы базовых элементов, применимых для дискретизации геометрии, описаны в подразделе Типы элементов и процесс генерации сетки. Одному типу базового элемента может соответствовать несколько типов конечных элементов. Последние различаются между собой числом узлов и порядком точности аппроксимации перемещений в пределах элемента. Типы конечных элементов, соответствующие разным типам базовых элементов, приведены в таблице 1. Нумерация узлов и сторон элементов производится на основе определенных правил. Типы конечных элементов могут быть заданы для отдельных блоков до или после генерации сетки.

 

Таблица 1 - Типы базовых и конечных элементов, используемых в Fidesys

Типы базовых элементов

Порядок

Типы конечных элементов

Применения

Балка

I

BEAM2

2 узла

II

BEAM3

3 узла

Треугольник (2D)

I

TRI3

3 узла (плоский элемент)

II

TRI6

6 узлов (плоский элемент)

Четырехугольник (2D)

I

QUAD4

4 узла (плоский элемент)

II

QUAD8

8 узлов (плоский элемент)

Оболочка

I

TRISHELL3

Треугольные элементы (3 узла)

II

TRISHELL6

Треугольные элементы (6 узлов)

I

SHELL4

Четырехугольные элементы (4 узла)

II

SHELL8

Четырехугольные элементы (8 узлов)

Тетраэдр

I

TETRA4

4 узла

II

TETRA10

10 узлов

Гексаэдр

I

HEX8

8 узлов

II

HEX20

20 узлов

Пирамида

I

PYRAMID5

5 узлов

II

PYRAMID13

13 узлов

Призма

I

WEDGE6

6 узлов

II

WEDGE15

15 узлов

Стержень

I

ROD

2 узла

Пружина

I

SPRING

2 узла

Точечная масса

I

LUMPMASS

1 узел

Точечный элемент без механических характеристик

I

POINT

1 узел
 

Таблица 2 Типы спектральных элементов, используемых в Fidesys.