Translations:FEM Geometry Preparation and Meshing/52/pl

From FreeCAD Documentation

Jeśli przestrzega się powyższych zasad (szczególnie w kwestii poprawności geometrii, usuwania jej zbędnych cech i doboru rozmiaru elementów), to siatka powinna zostać poprawnie wygenerowana. Jednak w niektórych przypadkach geometrii nie można za bardzo uprościć albo procedura modelowania jest prawidłowa, ale i tak prowadzi do małych krawędzi i ścianek. Wtedy tworzenie siatki z elementami drugiego rzędu może się nie udać ze względu na ujemne Jacobiany. Wynika to z faktu, iż generatory siatek muszą podążać za geometrią CAD i umieszczają węzły środkowe elementów drugiego rzędu na geometrii. Dla bardziej złożonych kształtów może to prowadzić do rozciągnięcia elementów w takim stopniu, że zostają odwrócone na drugą stronę. Jacobian to jedna z głównych miar jakości siatki. opisuje rozbieżność między idealnym a rzeczywistym kształtem elementu. Staje się ujemny gdy element odwraca się na drugą stronę z powodu dużych deformacji w trakcie analizy (nie omawiane tutaj) lub ze względu na opisane wyżej problemy z generowaniem siatki. Ujemne Jacobiany w środowisku pracy MES programu FreeCAD może zgłaszać Gmsh lub CalculiX. Ich położenia na siatce są podświetlane gdy włącza się analizy z CalculiX przy pomocy przycisku Uruchom solver. Następujące zalecenia mogą pomóc wyeliminować ujemne Jacobiany:

  • ustaw właściwość Second Order Linear obiektu FEMMeshGmsh na prawda - to powoduje, że węzły środkowe elementów drugiego rzędu są bezpośrednio dodawane w środku prostych krawędzi elementów (początkowo) pierwszego rzędu, bez umieszczania ich na geometrii i rozwiązuje problem w większości przypadków,
  • skorzystaj z generatora Netgen zamiast Gmsh - Netgen jest mniej wrażliwy na problemy z ujemnymi Jacobianami, ale też ich nie zgłasza, więc można się o nich dowiedzieć dopiero uruchamiając analizę,
  • jeszcze bardziej zmniejsz rozmiar elementów,
  • wyeksportuj geometrię i spróbuj wygenerować dla niej siatkę przy pomocy środowisk graficznych programów Gmsh lub Netgen (NGSolve) bądź innych niezależnych preprocessorów (jak Salome_Meca) - te programy mają dodatkowe narzędzia, które mogą pomóc pozbyć się ujemnych Jacobianów (np. Gmsh ma tzw. "High-order tools"),
  • użyj elementów pierwszego rzędu - tylko w ostateczności, ponieważ elementy czworościenne pierwszego rzędu są znane z niskiej dokładności.