3.2. Генерування скінченноелементної сітки довільної форми

Генерування скінченноелементної сітки довільної форми на площині (авто­матична тріангуляція) є одним із найуніверсальніших засобів формування сіток скінченних елементів.

Рис.16

У комплексі SCAD передбачена можливість ви­користання тріангуляції як для створення нової моделі, так і для тріангуляції фрагмента готової схеми. Оскільки ми вже створили розрахункову модель, то скористаємося тріангуляцією для формування фрагмента покриття.

Варто пам'ятати, що при тріангуляції ділянки, що належить уже готовій роз­рахунковій схемі, формування сітки скінченних елементів виконується з урахуванням усіх вузлів, що потрапили в ділянку тріангуляції.

Для керування тріангуляцією використовується інструментальна панель (рис. 17), що викликається кнопкою Генерація трикутної сітки елемен­тів на площині із розділу Схема інструментальної панелі.

Рис.17

Для виконання тріангуляції рекомендується така послідовність операцій:

• натиснути кнопку Задання контуру і обвести "гумовою ниткою" опорні вузли зовнішнього контуру (рис.18); під "опорними" розуміють вузли, що лежать у кутових точках контуру;

• натиснути кнопку Генерація сітки СЕ і встановити у діалоговому вікні (рис.19) параметри тріангуляції;

• після виходу з діалогового вікна натисканням кнопки ОК викону­ється розбиття заданої ділянки на трикутні скінченні елементи.

Якщо у вікні активним був маркер Об’єднати 3-х вузлові елементи в 4-х вузлові, то більшість суміжних пар трикутників будуть об'єднані у чотири­кутники. Схема, створена у результаті тріангуляції, фактично становить самостійну підсхему, і після завершення тріангуляції її треба „поставити на місце”, тобто приєднати до вузлів розрахункової схеми, що враховувалися при виконанні тріангуляції. Для цього використовується кнопка - Встановлення сформированої схеми на місце. Якщо підсхему збираються приєднувати до інших фрагментів схеми, її можна зберегти і як самостійну, скориставшись кнопкою - Запис результатів тріангуляції. При цьому вона має бути збережена під іншим ім’ям.

Щоб побачити результати тріангуляції на схемі, потрібно вийти з режиму тріангуляції, натиснувши кнопку , або скористатись кнопкою . На екран виводиться підсумкова розрахункова схема, у якій кольором виділена ділянка тріангуляції.

Рис.18

Рис.19

Виконавши тріангуляцію всього покриття, одержимо у результаті розрахункову схему, показану на рис.20.

Рис.20

На розрахунковій схемі слід звернути увагу на стержневі еле­менти, прилеглі до ділянки тріангуляції. Вони були автоматично розбиті відповідно до елементів оболонки, що до них прилягають. При приєднанні підсхем таке розбиття автоматично не виконується. У цих випадках можна скористатися операцією - Ділення стержнів з урахуванням проміжних вузлів (група Елементи у розділі Вузли та елементи інструментальної панелі). Ця операція непараметрична і для її виконання досить вибрати необхідні елементи і натиснути кнопку ОК в інструментальній панелі.

Для задання жорсткісних характеристик елементам покриття варто скористатися відповідною параметричною операцією у розділі Призначення інструмен­тальної панелі - . Параметри жорсткості задаються у діалоговому вікні Жорсткості пластин і включають характеристики матеріалу і товщину пластин.

Отже, ми розглянули досить типовий приклад створення просто­рової розрахункової схеми (рис. 20) із використанням параметричних моде­лей, а також операцій дублювання, складання, автоматичної тріангуляції і маніпулювання вузлами та елементами.

У процесі створення схеми були використані операції призначення жорсткісних характеристик стержневим і пластинчастим елементам, подано при­клад задання навантажень. Одержана у результаті схема після задання усіх діючих на неї навантажень буде готова до розрахунку.