Autodesk Simulation – vytvoření sítě

Vytváření trojrozměrné sítě je obdobné tomu pro dvourozměrné, nicméně je zde několik možností, které stojí za zmínku. Jako první si ukážeme, jak vytvořit a zhodnotit síť na objemovém tělese. Tím je nejtypičtěji model v soubory typu ipt z Inventoru.

Po importu tělesa, jak bylo ukázáno v předchozím článku, se objeví model ve stromu s požadavkem na doplnění několika položek (obr. 1).

Obr. 1 – položky chybějící v nastavení sítě pro její vytvoření

Element type:

Zde je na výběr rozličné množství typů prvků sítě (obr. 2). Nejběžněji se využívá typu Brick (obr. 3) nebo Tetrahedron. Rozdíly mezi nimi nyní popisovat nebudeme, jelikož nejsou podstatné. Podstatné ovšem je, že oba prvky nemají rotační stupně volnosti, takže lze zadávat pouze síly, nikoliv moment.

Obr. 2 – možnosti pro výběr typu elementu

Jen tyto elementy jsou určeny pro objemová tělesa. Ostatní ze seznamu jsou pro speciální případy (nosníky, pružiny, skořepiny, atd.) a více si o nich řekneme příště. V našem případě vybereme možnost Brick.

Obr. 3 – ukázka vzhledu elementu typu „Brick“

Tímto (jediným) krokem je definováno vše pro možnost vytvoření sítě. Tu můžeme zkusit vygenerovat pomocí tlačítka Generate 3D Mesh (panel nástrojů -> Mesh -> Generate 3D Mesh) důe obr. 4.

Obr. 4 – vygenerování sítě

Ve většině případů je takto vygenerovaná síť velmi řídká pro potřeby analýzy. V některých případech může navíc ohlásit chybu ohledně „vodotěsnosti“ – tzn., že síť neobepíná těsně těleso a jsou v ní mezery. To je ve většině případů způsobeno tím, že rozměrné elementy, dle globálního nastavení velikosti, nedostačují ke kompletnímu popisu tělesa a vznikají nespojitosti. Tak či onak lze změnit nastavení sítě na jemnější a síť pře-generovat.

Obr. 5 – nastavení sítě

K nastavení hustoty sítě a dalším možnostem se dostaneme po kliknutí na tlačítko 3D mesh settings dle obr. 5 (panel nástrojů -> Mesh -> 3D Mesh Settings). V následujícím dialogovém okně si můžeme povšimnout defaultně zatržené položky solid v menu nalevo. Ta je vybrána díky tomu, že jsme importovali objemová data. Nastavení hustoty sítě nalezneme napravo v dialogu. Posun posuvníku (obr. 6) doprava znamená zjemnění sítě (fine) a posun doleva změnu na menší počet elementů (coarse).

Obr. 6 – úprava hustoty sítě – relativní

Pro aktualizaci sítě dle nového nastavení je nezbytné znovu spustit generovaní sítě dle obr. 4.

Zmíněné nastavení sítě bylo pouze v relativním měřítku. Pokud chceme přímo nastavit velikost elementu (což je někdy užitečnější, jelikož pokud jsme i autoři modelu, tak máme ponětí o jeho rozměrech a dokážeme si lépe představit velikost elementu jako konkrétní hodnotu v milimetrech), tak musíme hlouběji do nastavení dle obr. 7.

Obr. 7 – přístup k dalšímu nastavení sítě

V následujícím dialogovém okně si můžeme změnit typ velikosti elementů na „absolute mesh size“ (obr. 8) a přímo nastavit velikost.

Obr. 8 – úprava hustoty sítě – absolutní

Závěrem několik drobných poznámek…

Při generování sítě na požadavek uživatele se generuje pouze tzv. povrchová síť (obr. 9). Její zbytek (objemová) bude vytvořen až při spuštění simulace. Povrchová síť totiž stačí pro zadání okrajových podmínek či zhodnocení kvality a hustoty a je podstatně rychlejší než plný objem.

Obr. 9 – generování povrchové sítě

Po každém generování sítě se nás Simulation ptá, jestli chceme vidět výsledky (obr. 10).

Obr. 10 – dotaz na zobrazení výsledků generování sítě

V těchto výsledcích může krom jiných užitečných informací zjistit celkový počet vytvořených elementů. To nám dá klíčovou informaci k odhadu celkového výpočtového času simulace po jejiím nastavení a spuštění.

Obr. 11 – informace obsahují zejména celkový počet elementů