9.1.1. Общие положения

• Всегда экспериментируйте с небольшой тестовой моделью, если вы используете незнакомые элементы. Такой подход дешевле, чем экспериментирование с большой рабочей моделью, и он дает вам лучшее понимание возможностей элементов и ограничений в их применении до применения большой рабочей модели.

• Избегайте использования устаревших элементов. Элементы определяются как устаревшие, если их функции полностью замещены новейшими элементами после того как новейшие элементы находятся в эксплуатации достаточно длительное время, чтобы считаться надежными. В большинстве случаев, устаревшие элементы поддерживаются в MSC/NASTRAN только, чтобы удовлетворять требованиям совместимости. Элементы, которые рассматриваются как устаревшие более не включаются в текущую документацию.

9.1.2. Точечные элементы

• Когда вы используете CELASi- элементы, чтобы представить сосредоточенные пружины (связи) между двумя компонентами трансляции, то направление двух компонент должно быть коаксиальным. Даже малые отклонения в направлении могут вызвать значительные моменты, действующие на модель, которые не существуют в реальной физической конструкции. При использовании CELASi- элементов рекомендуется совмещать положение двух граничных точек, чтобы избежать возникновения подобных проблем. Если две граничные точки не совпадают, следует использовать CROD- элементы вместо CELASi- элементов.

9.1.3. Одномерные элементы

• Если только осевая и/или крутильная нагрузка должна быть передана элементом, то в этом случае наиболее просто использовать CROD- элементы.

• CBAR- элементы легче использовать, чем СВЕАМ-элемент. Параметры II и/или 12 могут быть заданы как нулевые.

• Используйте СВЕАМ-элементы вместо CBAR- элемента только если важны следующие особенности:

• Свойства поперечного сечения постепенно ослабляются.

• Нейтральная ось и центр сдвига не совпадают.

• Влияние депланации поперечного сечения на крутильную жесткость должно быть учтено.

• Различие в гравитационном центре масс и центре сдвига значительно.

• Формулировка СВЕАМ-элемента основана на принципе податливости; матрица жесткости элемента создается обращением матрицы податливости. Поэтому параметры II и 12 должны быть отличны от нуля для СВЕАМ-элементов.

9.1.4. Двухмерные элементы

• В общем случае, четырехугольные элементы (CQUAD4 и CQUAD8) предпочтительнее по отношению к треугольным элементам (CTRIA3 и CTRIA6). CTRIA3-элемент представляет собой элемент с постоянной деформацией. Он обладает чрезмерной жесткостью и когда используются только такие элементы, решение получается менее точным, чем при использовании CQUAD4-элемента, в частности для мембранных деформаций. Безотносительно к гибкости, CQUAD4-элемент следует использовать вместо CTRIA3-элемента. CTRJA3-элемент следует использовать только при наличии существенных геометрических или топологических причин, например, для соединения двух областей четырехугольных элементов с различными сетками или около полярной оси сферической оболочки.

• Избегать использования CTRIA3-элемента в областях быстрого изменения мембранных напряжений, например, в стенке двутавровой балки. Так как CTRIA3-элемент имеет постоянные мембранные напряжения, то их значительное количество может понадобиться для достижения приемлемой точности. Если возможно, то предпочтительнее использовать четырехугольный элемент или СТRIА6-элемент.

• Не следует использовать пластинчатые или оболочечные элементы (CQUADi, CTRIAi), в подкрепленных оболочечных конструкциях с очень тонкими панелями, которые подвержены потере устойчивости. Сдвиговые панели (СSHEAR) следует использовать в таком случае или в любой ситуации где прямые напряжения не могут быть подкреплены так, как это имеет место в очень тонкой непологой панели.

• Избегать сильно наклоненных элементов. Угол  должен быть близко к прямому углу насколько это возможно.

• Соотношение сторон определяется как l/ (длина/ширина). Очень высокого значения соотношения сторон также следует избегать, хотя нельзя всегда утверждать, что точность теряется также быстро при увеличении соотношения сторон, как при использовании устаревших элементов.

• Депланация есть количественная мера отклонений элемента от плоской формы. Депланацию элемента необходимо минимизировать.

• Для CQUAD8- элемента промежуточные узлы, если они присутствуют, должны располагаться в центральной трети стороны. Если промежуточный узел расположен в четверти стороны, отсчитываемой от углового узла, то это приводит к сингулярности внутреннего поля деформаций в узлах элемента. Для достижения наилучших результатов рекомендуется располагать промежуточный узел как можно ближе к центру стороны элемента. Если наличие промежуточных узлов желательно, то рекомендуется задавать их на каждой стороне. CQUAD8- элемент без промежуточных узлов обладает чрезмерной жесткостью и по своим свойствам приближается к CQUAD4-элементу.

• Для конструкций с одним радиусом кривизны (цилиндров). CQUAD8‑ элементы, в общем случае дает лучшие результаты, чем СQUAD4-элемент. Для конструкций с двумя радиусами кривизны (подобным сферическим оболочкам) СQUAD4-элемент, в общем случае работает лучше, чем CQUAD8- элемент.

• Если CQUAD4, который представляет собой элемент с плоскими внешними гранями, используется для моделирования непологой конструкции, то поперечная сдвиговая податливость должна быть опущена (чистое поле MID3 на входе PSHELL).

• Мембранные свойства для элементов CQUADR и CTRIAR менее чувствительны к форме элемента, чем для элементов CQUAD4 и CTRIA3. Однако только их следует использовать для плоских конструкций. Она и та же толщина должна быть использована для всех четырех углов элемента (Т1=Т2=ТЗ=Т4, или использовать Т-поле на входе PSHELL). Элементы CQUADR и CTRIAR могут быть использованы в комбинации друг с другом, но не с другими элементами. Они также не учитывают взаимовлияние мембранных и изгибных напряжений, не учитывают возможные эксцентриситеты элемента относительно узловой линии, и не могут применятся для решения задач теплопереноса. Элементы CQUADR и CTRIAR не следует применять для решения нелинейных задач и задач, связанных с потерей устойчивости.