Element cięgnowy. Rysunek: Element LINK1. Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

Transkrypt

1 Elementy 1D Element cięgnowy Element LINK1 jest elementem 2D, dwuwęzłowym, posiadającym jedynie dwa stopnie swobody - translację w kierunku x oraz y. Można zadeklarować pole jego przekroju oraz odkształcenie wstępne. W elemencie tego typu nie jest uwzględnione zginanie. Element taki nadaje się do modelowania konstrukcji kratowych. Rysunek: Element LINK1 Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

2 Elementy 1D Płaska kratownica Rysunek: Przemieszczenia węzłowe w dwuwymiarowej kratownicy modelowanej elementami prętowymi (u góry prawidłowy podział linii) Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

3 Elementy 1D Element belkowy Element BEAM3 jest elementem 2D, dwuwęzłowym, posiadającym trzy stopnie swobody - translację w kierunku x oraz y i rotację wokół osi z. Można zadeklarować pole jego przekroju, moment bezwładności, wysokość, odkształcenie wstępne. Element tego typu uwzględnia zginanie. Element taki nadaje się do modelowania np. ram. Rysunek: Element BEAM3 Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

4 Elementy 1D Element cięgnowy i belkowy Elementy cięgnowe i belkowe pozwalają prawidłowo obliczyć przemieszczenia i naprężenia między węzłami, ale nie uwzględniają koncentracji naprężeń w węzłach, nawet jeśli elementy zmieniają średnicę (wysokość). Problem karbu w tego typu konstrukcjach należy rozwiązywać z wykorzystaniem elementów bryłowych lub powłokowych. Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

5 Elementy 2D Element tarczowy Element tarczowy PLANE42 jest elementem 2D niższego rzędu, 4-węzłowym w płaszczyźnie x-y, posiadającym dwa stopnie swobody - translację w kierunku x oraz y. Elementy tego typu nadają się do analiz: płaskiego stanu naprężenia (o grubości elementu równej 1), stanu osiowosymetrycznego, płaskiego stanu odkształcenia i płaskiego stanu naprężenia (z zadaną grubością). Nie zaleca się stosować Element PLANE42 tego typu elementu jako tetry. Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

6 Elementy 2D Element tarczowy Element tarczowy PLANE82 jest elementem 2D wyższego rzędu, 8-węzłowym w płaszczyźnie x-y, posiadającym jedynie dwa stopnie swobody - translację w kierunku x oraz y. Możliwe jest stosowanie 6-węzłowych elementów typu tetra. Krzywoliniowe elementy dobrze odwzorowują złożoną geometrię np. przekrój kości udowej. PLANE82 Ele Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

7 Elementy 2D Element tarczowy nowego typu Elementy PLANE182 i PLANE183 są elementami nowego typu, odpowiednikami elementów PLANE42 i PLANE82, w których dodano między innymi możliwość ustawienia układu współrzędnych elementu poprzez komendę ESYS, co stanowi podstawę do analiz z wykorzystaniem materiałów ortotropowych. Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

8 Dyskretyzacja Dyskretyzacja elementami tarczowymi Dyskretyzację elementami tarczowymi przeprowadza się z wykorzystaniem dwóch opcji: FREE - podział (automatyczny) na elementy typu tetra; niekorzystny gdyż osie układu elementu nie pokrywają się z osiami układu globalnego, przenoszenie wyników między układami zachodzi z wykorzystaniem funkcji trygonometrycznych, MAPPED - podział na elementy typu quad, boki elementów są równoległe do boków obiektu Rysunek: Free vs mapped Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

9 Wykład 4 Potrzeba zastosowania elementów 3D Elementy bryłowe służą do modelowania obiektów o skomplikowanych kształtach, obiektów grubościennych oraz węzłów konstrukcyjnych. Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Rysunek: Wylew śródczaszkowy Wykład 4 09 i / 74

10 Czaszka płodowa Skomplikowana geometria daje się wygodnie dzielić na elementy typu tetrahedrycznego. Rysunek: Obiekt biologiczny Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

11 Czaszka płodowa - obróbka materiału Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

12 Czaszka płodowa - obróbka materiału Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

13 Czaszka płodowa - obróbka danych Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

14 Czaszka płodowa - obróbka danych Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

15 Czaszka płodowa - chmura punktów Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

16 Czaszka płodowa - zestawy linii Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

17 Czaszka płodowa - zestawy powierzchni Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

18 Czaszka płodowa - dyskretyzacja Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

19 Czaszka płodowa - model obciążenia Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

20 Czaszka płodowa - wyniki Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

21 Czaszka płodowa - wyniki Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

22 Element bryłowy SOLID45 Element bryłowy SOLID45 jest elementem 3D niższego rzędu, 8-węzłowym, posiadającym trzy stopnie swobody - translację w kierunku x, y oraz z. Możliwe jest stosowanie 4-węzłowych elementów typu tetra. Z elementów tych korzysta się w pierwszych analizach modelu lub tam gdzie niekorzystne jest stosowanie elementów z funkcjami kształtu wyższego rzędu. Rysunek: Element SOLID45 Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

23 Element bryłowy SOLID95 Element bryłowy SOLID95 jest elementem 3D wyższego rzędu, 20-węzłowym, posiadającym trzy stopnie swobody - translację w kierunku x, y oraz z. Możliwe jest stosowanie 10-węzłowych elementów typu tetra. Rysunek: Element SOLID95 Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74

24 Element bryłowy SOLID92 Element bryłowy SOLID92 jest elementem 3D wyższego rzędu, 10-węzłowym, posiadającym trzy stopnie swobody - translację w kierunku x, y oraz z. Doskonale odwzorowuje obiekty geometrycznie nieregularne i daje wyniki dokładniejsze niż element SOLID45. Rysunek: Element SOLID92 Jakub J. Słowiński (IMMT PWr) Wykład 4 09 i / 74