4.1.1 Разбиение поверхности типа лопасти, и элемент targe 170.

Специальный тип свободного разбиения, называемый разбиением типа лопасти, является желательным для некоторых случаев контактных задач, включающее разбиение из трехсторонних поверхностей с элементом TARGE 170. Когда две из этих трех сторон имеют только одно деление, и третья сторона имеет любое число делений, результатом будет разбиение типа лопасти. (Используется команда LESIZE, чтобы установить число делений). Разбиение типа лопасти гарантирует, что ANSYS использует минимальное число треугольников для заполнения поверхности, важной для контактных задач. Рассмотрим пример, показанный на рисунке 4.1, в котором две из сторон имеют только одно деление, в то время как третья сторона имеет четыре.

Рис. 4. 1 Пример разбиения типа лопасти

Условия для разбиения типа лопасти

Помните, чтобы использовать разбиение типа лопасти, должны быть удовлетворены следующие условия:

• Вы должны разбивать трехстороннюю поверхность. Две из сторон должны иметь только один элемент; третья сторона может иметь любое число делений;

• Вы должны разбивать с элементом TARGE 170;

• Вы должны определить что свободное разбиение использует [MSHKEY, 0 или MSHKEY, 2].

4.2 Масштабированное разбиение

Вы можете выбрать, чтобы программа использовала все четырехугольные поверхностные элементы, все треугольные поверхностные элементы, или все шестигранные (кирпичные) объемные элементы, чтобы произвести масштабированное разбиение. Масштабированное разбиение требует, чтобы поверхность или объем были регулярными, то есть они должны удовлетворять некоторым критериям.

Для масштабированного разбиения размеры элемента получены на основе текущих установок команды DESIZE, наряду с ESIZE, KESIZE, и LESIZE или установками через интерфейс: (Main Menu> Preprocessor >-Meshing-Size Cntrls >-ManualSize-optfon). Режим SmartSizing [SMRTSIZE] не может использоваться для масштабированного разбиения.

Примечание: Масштабированное разбиение не поддерживает применение тяжелых точек

4.2.1 Масштабированное разбиение поверхностей.

Масштабированное разбиение поверхностей содержит либо все четырехугольные элементы, либо все треугольные элементы.

Примечание: Масштабированное треугольное разбиение относится к процессу, в котором ANSYS берет поверхность и разбивает ее треугольными элементами, основанными по шаблону, который вы определяете. Этот тип разбиения особенно полезен для исследований, которые включают разбиения из твердых контактных элементов.

Для поверхности, подвергающейся масштабированному разбиению, должны быть удовлетворены следующие условия:

А. Поверхность должна быть ограничена тремя или четырьмя линиями;

Б. Поверхность должна иметь равные числа элементов, на противоположных сторонах, или иметь деления, соответствующие одному из образцов переходного разбиения (см. рис. 4.8).

В. Если поверхность ограничена тремя линиями, число элементов должно быть равным на всех сторонах;

Г. Ключ разбиения должен быть установлен для масштабированного разбиения [MSHKEY, 1]. Эта установка приводит к масштабированному разбиению, состоящему или всех четырехугольных элементов, или из всех треугольных элементов, в зависимости от текущего типа элемента или установки ключа формы элемента [MSHAPE].

Д. Если ваша цель – треугольное масштабированное разбиение, вы можете выбрать образец для построения треугольных элементов [MSHPATTERN]. Если вы не выбрали образец, ANSYS выбирает его сам. См. инструкцию по использованию команды MSHPATTERN.

Рис. 4.2 показывает масштабированное разбиение основной поверхности на четырехугольные элементы, и на треугольные элементы.

Рис. 4.2 Масштабированное разбиение поверхности

Если поверхность ограничена больше чем четырьмя линиями, она не может иметь масштабированного разбиения. Однако, некоторые из линий могут быть объединены или "связаны", для снижения общего количества линий до четырех. Каскад линий мы обсудим позже в этой главе.

Предложенная альтернатива использования каскада линии должна использовать команду [AMAP], для масштабированного разбиения поверхности, выбирая три или четыре угла поверхности. Этот метод внутренне связывает, все линии между точками. (Упрощение масштабированного разбиения описано ниже в этой главе.)

Деление линии для масштабированного разбиения.

Вы должны установить равное число делений линии на противоположных краях поверхности (или определять деления линии, чтобы соответствовать одному из образцов перехода) чтобы достигнуть масштабированного разбиения. Вы не обязательно должны определить деление на всех линиях. Пока требуется масштабированное разбиение, [MSHKEY, 1] программа будет преобразовывать деления линии от одной линии до противоположной линии, и будет производить разбиение в смежных поверхностях [AMESH]. Программа также произведет согласование делений линии от установки команд [KESIZE или ESIZE].

Та же самая иерархия, которая применялась к [LESIZE, ESIZE, и т.д], также будет применяться к преобразованным делениям линий. Таким образом, в примере, показанном на рисунке 4.3, деления линий, установленные командой [LESIZE] преобразованные от линии 1 к линии 3 изменит деление линий, установленные командой ESIZE.

Рис. 4.3 Преобразование управления разбиением

В качестве примера приведем небольшую программу

MSHKEY,1 масштабированное разбиение

ESIZE,,10 установлено 10 делений

LESIZE,1,,,20 установлено 20 делений для линии1

AMESH,1 20 делений будет установлено для линии3

См. инструкции по использованию команд [MSHKEY, и LESIZE] , и описание команды AMESH.

Каскад Линии

Если поверхность ограничена более, чем четырьмя линиями, вы можете объединять [LCOMB] или связывать [LCCAT] некоторые из линий, чтобы уменьшить общее количество линий до четырех. Всякий раз, когда применение LCOMB разрешается, (то есть когда линии - касательная и присоединена к тем же самым поверхностям), это вообще предпочитается по LCCAT. LCOMB может также использоваться для не касающихся линий, но узел не обязательно будет произведен в резком перегибе на линии.

Связывание линии: Команда [LCCAT]. Интерфейс: Main Menu > Preprocessor >-Meshing-Mesh >-Areas-Mapped >-Concatenate-Lines

Примечание - команда LCCAT не поддерживается для импортированных моделей, с использованием функции по умолчанию в формате IGES [IOPTN, IGES, DEFAULT]. Однако, вы можете использовать команду LNMERGE для связывания линии в моделях, импортированных из файлов САПР.

Объединение линий: Команда [LCOMB] Интерфейс: Main Menu > Preprocessor >-Modeling-Operate >-Booleans-Add > Lines

Рассмотрим пример, приведенный на рис. 4.4, в котором поверхность ограничена шестью линиями. Две из этих линий могут быть объединены, и две другие связывали для того, чтобы поверхность была ограничена четырьмя линиями, подходящего для масштабированного разбиения.

Рис. 4.4 Объединение и комбинирование линий для масштабированного разбиения

Узел будет произведен везде, где есть точка присоединения к линии, поверхности, или объему. Поэтому, связанная линия будет иметь, по крайней мере столько делений, сколько определено неявно точек на этой линии. Программа не будет позволять вам передавать меньшее число делений на такую линию. Если глобальный размер элемента [ESIZE] определен, это относится к вашим первоначальным линиям, не к связанной линии.

Рис. 4.5 Команда ESIZE, обращается к первоначальным (не связанным) линиям

Деления линии непосредственно не могут быть назначены на связанные линии. Однако, деления могут быть назначены на комбинированные линии [LCOMB]. Поэтому, есть некоторое преимущество для использования комбинирования линии вместо связывания.

Упрощения для масштабированного разбиения поверхности.

Команда [AMAP] предлагает самый легкий способ получить масштабированное разбиение. AMAP (Main Menu> Preprocessor >-Meshing-Mesh >-Areas-Mapped > By Corners), использующая точки как углы и внутренне связывающие все линии между точками. Поверхность автоматически будет разбита со всеми четырехугольными, или со всеми треугольными элементами. (установки команды MSHKEY не требуются). Те же самые правила AMAP и для масштабированного разбиения при связанных линиях.

Р ассмотрите пример, представленный ранее для связанных линий, но теперь для разбиения AMAP методом. Заметьте, что есть множество линий между выбранными точками. После выбора поверхности, точки 1,3,4, и 6 могут быть выбраны в любом порядке, и масштабированное разбиение будет автоматически создано.

Рис. 4.6 Упрощенное масштабированное разбиение (AMAP)

Не требуется объединять линии до действия AMAP, объединение сделано внутренне и затем удалено, список линии поверхности оставлен неизменным.

Примечание - команда AMAP не поддерживает импортированные модели, с функцей импорта в формате IGES по умолчанию [IOPTN, IGES, DEFAULT].

Переходное прямоугольное масштабированное разбиение

Другой способ создать масштабированное разбиение поверхности состоит в том, чтобы определить деления линии на противоположных сторонах поверхности так, что деления разрешают переходное, четырехугольное разбиение. Переходное, четырехугольное разбиение применимо только к четырехугольным поверхностям (с объединением или без объединения линий). Некоторые примеры показаны на рисунке 4.7.

Рис. 4.7 Пример переходных четырехугольных масштабированных разбиений

Чтобы достичь переходного четырехугольного масштабированного разбиения вы должны использовать тип элемента, которые поддерживают форму четырехугольника, устанавливает масштабированное разбиение [MSHKEY, 1], и позволяет устанавливать опцию формы четырехугольники [MSHAPE, 0, 2D]. (Если Вы хотите создать переходное треугольное разбиение, см. следующий раздел.) Кроме того, указанные деления линии должны соответствовать одному из шаблонов, показанных на рисунке 4.8.

Рис. 4.8 Шаблоны переходного разбиения

Четырехугольный элемент - доминирует при свободном разбиении [MSHAPE, 0 и MSHKEY, 0] автоматически ищет четырехсторонние поверхности, которые соответствуют этим образцам перехода. Если поверхности найдены, поверхность разбивается с переходными четырехугольными элементами, если результирующие элементы не будут иметь низкое качество (в этом случае нужно проводить свободное разбиение).

Переходное контролируемое разбиение с треугольными элементами.

Переходное контролируемое разбиение с треугольными элементами также широко применяется для разбиения поверхности. Как переходное разбиение с четырехугольными элементами, применимо только к четырехсторонним поверхностям, и указанные деления линии должны соответствовать одному из образцов, показанных на рисунке 4.8, достигается переходное разбиение с треугольными элементами. Вы должны использовать тип элемента, который поддерживают треугольную форму, устанавливает ключ контролируемого разбиения [MSHKEY, 1], и установки формы элементов соответствуют треугольникам [MSHAPE, 1,2D].

Рис.4.9 (b), иллюстрирует переходное треугольное контролируемое разбиение. Когда вы запрашиваете разбиение с треугольными элементами, ANSYS фактически начинает разбиение с четырехугольными элементами, и затем автоматически разделяет четырехугольные элементы на треугольники. Рис. 4.9 (a) показывает четырехугольное разбиение, которое использовалась как базис для треугольного разбиения, показанного на рисунке 4.9 (b). Рис. 4.9 (c), показывает треугольное разбиение, с четырехугольными элементами, наложенными на них. Пунктиры представляют границы четырехугольных элементов, что ANSYS разделил на треугольники.

Рис.4.9 Соотношения между переходным разбиением с четырехугольными элементами и переходным треугольным разбиением.