6.4 Генерация конечноэлементной сетки
Перед разбиением модели на конечные элементы необходимо «наметить» количество элементов, на которое будет разбита конструкция. Предположим, что нам необходимо разбить верхнюю балку на 10 элементов со свойствами – balka 1, а нижнюю на 15 элементов со свойствами – balka 2. Для этого выполните последовательность команд Mesh, Mesh Control – Size Along Curve (задание количества элементов на кривой). В появившемся стандартном окне выбора примитивов (в данном случае кривых), мышью выберите верхнюю кривую и нажмите «Ок». В окне – “Mesh Size Along Curves” в поле данных Number of Elements введите число 10 и нажмите «Ок».
Снова появится окно выбора примитивов, теперь выберите нижнюю горизонтальную кривую и нажмите «Ок». В следующем окне теперь задайте число 15, снова нажмите «Ок» и «Cancel», для выхода из режима выбора. Теперь на кривых можно увидеть предварительную разметку будущих узлов.
Далее, необходимо перейти непосредственно к разбиению. Для этого выполните команду Mesh, Geometry, Curve… в окне выбора примитивов выберите сначала верхнюю балку и нажмите «Ок». В появившемся окне “Geometry Mesh Options” в поле данных Property выберите по стрелке свойство – balka 1 и нажмите «Ок».
Далее появится окно – “Vector Locate – Define Element Orientation Vector” (определение координат вектора ориентации сечения относительно оси балочного элемента).
Вектор ориентации определяет расположение сечения балки относительно продольной оси элемента, т.к. балка в пространстве может находиться в различном положении, например, как показано ниже на рисунке.
Ось Xelem координатной системы конечного элемента направлена вдоль оси элемента (от одного узла к другому) и определяется координатами узлов, поэтому существует необходимость ориентировать сечение элемента в пространстве.
Ось Yelem определяет положение сечения балочного конечного элемента, в плоскости перпендикулярной оси Xelem .
Вектор ориентации задает расположение плоскости ориентации, в которой лежит ось Yelem координатной системы конечного элемента, относительно любой внешней системы координат (в данном случае глобальной X,Y,Z).
То есть, ось Yelem совпадает с проекцией вектора ориентации на плоскость перпендикулярную оси Xelem .
Ниже на рисунке показано, что вектор ориентации Vorientation и ось Xelem определяют плоскость ориентации, в которой лежит соответственно направление оси Yelem , относительно которого, в свою очередь, определяется положение поперечного сечения балочного конечного элемента.
В данном примере используется круглое сечение балки, поэтому его положение в пространстве относительно оси симметрии может быть произвольным.
Далее, введите значения координат точек, как показано на рисунке (направление вектора ориентации задается единичным вектором, направленным вдоль оси Z глобальной системы координат), и нажмите «Ок».
После этого верхняя кривая будет разбита на 10 балочных элементов со свойствами balka 1.
Далее выполните ту же последовательность команд (Mesh, Geometry, Curve…), выбрав для разбиения нижнюю кривую, используя свойства элементов – balka 2, и такой же вектор ориентации поперечного сечения.
В результате проделанных операций на экране появятся кривые, разбитые на конечные элементы с различными свойствами.
Однако в месте сочленения балок теперь существуют два совпадающих узла, которые необходимо «сшить» между собой.
Для этого выполните последовательность команд Tools, Check (проверка), Coincident Nodes…(совпадающие узлы), в окне выбора примитивов нажмите кнопку Seleсt All (выбрать все) и нажмите «Ок». На последующее сообщение ответьте – No. В окне “Check/Merge Coincident” поставьте галочку напротив строчки Merge Coincident Entities (подтверждение сшивки) и нажмите «Ок».