Десять основных шагов расчета динамических задач в явной постановке. Часть вторая.

ANSYS Десять основных шагов расчета динамических задач в явной постановке. Часть вторая.

В предыдущей статье я изложил первые шесть шагов, необходимых для создания надежных, быстрых и точных моделей для динамических расчётов в явной постановке (Explicit Dynamics). В этой статье я представлю следующие четыре шага. Хочу обратить ваше внимание на то, что описанные шаги являются довольно общими и применимы практически ко всем динамическим расчётам в явной постановке. Однако в особых случаях, возможно, будут необходимы дополнительные настройки. Например, для расчёта взрывного процесса может быть задана расчётная область в постановке Эйлера для моделирования непосредственно взрыва, а затем включены специальные механизмы связанных расчётов для моделирования взаимодействия детонационных газов и твердых тел.

 

 

ANSYS Сравнение предпочтительных сеток для моделей в неявной (слева) и явной (справа) постановках

 

Пошаговое изложение ключевых аспектов создания моделей для расчёта динамических задач в явной постановке (модули Explicit Dynamics):

    1. Создайте сетку.
      1. Создайте сетку с относительно равномерным распределением размеров элементов. Зоны модели с очень мелкой сеткой приведут к увеличению времени расчета за счет уменьшения потребного шага по времени. На рисунке 1, приведенном выше, показано сравнение предпочтительных сеток для моделей в явной (explicit) и неявной (implicit) постановках расчёта. В динамическом расчёте высокоэнергетических процессов за счёт перемещения и взаимодействия волн колебаний максимальные напряжения могут возникать практически в любом месте, так что для расчёта в явной постановке наличие мелкой сетки в местах скруглений не представляет большой важности.
        Некоторые инструменты создания сетки в ANSYS Workbench/LS-Dyna, такие как виртуальная топология (virtual topology) и построение сетки с упрощением геометрии (defeaturing), предоставляют возможности для создания сетки без жесткой привязки к геометрическим элементам. Это значит, что сетка не должна совпадать с границами геометрических поверхностей. Ниже на рисунке 2 показан пример, где созданная по умолчанию сетка содержит очень мелкие элементы на узких поверхностях, присутствующих в показанной слева геометрической модели. Относительно равномерная сетка (нижний рисунок справа) значительно предпочтительнее, поскольку она позволяет существенно сократить время расчета за счет увеличения шага по времени.
         

        ANSYS Сетка, созданная по умолчанию, (справа вверху) и более предпочтительная сетка, созданная с помощью виртуальной топологии (справа внизу) – обе созданы на одной и той же геометрии, содержащей узкие грани

         
      2.  Используйте как можно больше гексагональных элементов. Элементы в форме тетраэдров не только существенно увеличивают размер модели, но и, как правило, значительно уменьшают потребный шаг по времени.

e-max.it: your social media marketing partner