Requisiti per performare un analisi ad elementi finiti sui modelli di solidi 3D

La qualità e la possibilità di costruire una maglia ad elementi finiti è fortemente dipendente dalla qualità dei modelli volumetrici, in modo che quando alla costruzione dei modelli 3D si impongono requisiti più severi di modellazione convenzionale in AutoCAD, si dovrebbe prendere in considerazione i seguenti requisiti per creare modelli tridimensionali dei vostri prodotti in termini di analisi ad elementi finiti.

La compenetrazione dei corpi non è ammessa. Non è possibile costruire una maglia ad elementi finiti per corpi compenetranti. Prima di creare uno studio è sempre opportuno verificare se nel proprio modello vi siano delle intersezioni usando il comando speciale di AutoCAD: INTERFERE. Questo comando mostra le intersezioni tra corpi se ve ne sono. Un consiglio sul come rimuovere le intersezioni dal modello progettato con lo stesso materiale, qualora ve ne fossero, è di usare il comando di AutoCAD: UNION.

Modello 3D originale di una pompa in AutoCAD.  

 

Utilizzando il comando di AutoCAD INTERFERISCE per la verifica del modello si possono notare una moltitudine di intersezioni. Una creazione di uno studio ad elementi finiti sarebbe in queste condizioni impossibile.

 


Il corretto modello 3D non ha intersezioni tra le sue parti. La maglia ad elementi finiti può essere finalmente costruita.

 

Tra i corpi non ci deve essere alcun divario, ad eccezione di quando non ci sono lacune effettive tra i corpi. Tutti i corpi, che sono inclusi in uno studio, devono avere una superficie di contatto, o uno spigolo o un vertice, a nessun altro organismo dello studio. Quindi nello studio, un corpo totalmente libero non dovrebbe esistere ed come se fosse in "bilico" nello spazio.


Modello con spazio tra le sue parti. La maglia ad elementi finiti può essere costruita, ma calcolo potrebbe risultare corretto o impossibile.

 

Il corpo 3D dovrebbe essere chiuso. La maglia ad elementi finiti può essere costruita solo per un volume limitato.
In AutoCAD è possibile creare un modello solido 3D che consiste in più volumi separati. Per esempio se avete estruso un profilo multiplo (si veda la foto). L La maglia ad elementi finiti per tale insieme di modelli 3D è impossibile, perchè il sistema consiste in più volumi separati e non è ammesso nel studio FEA. Se si dispone di tale sistema 3D è necessario utilizzare il comando di AutoCAD: SOLIDEDIT|SEPARATE, prima di creare lo studio FEA per separare ciascun singolo solido su più volumi indipendenti.

 

Il solido 3D è composto da più volumi.                                                      Questo solido dopo l'utilizzo del comando SOLIDEDIT|SEPARATE.

 

 

Si raccomanda di evitare di fare arrotondamenti, smussature, fori ed elementi decorativi, che non sono importanti per i calcoli a cui il progetto dev'essere assoggettato. Essi possono complicare la costruzione della maglia ad elementi finiti e aumentare la dimensione del problema (tempo per trovare una soluzione). Ma tutti gli oggetti che possono influenzare differenti proprietà, ad esempio, filetti, costole, ecc, devono essere presenti nel modello.
I corpi, uniti in un blocco sono trattati come un corpo solido che si ottiene utilizzando una unione Booleana di tutti i corpi nel blocco. I corpi nel blocco possono intersecarsi tra loro. Nessuno spazio deve esistere tra i corpi perchè questo genererà un errore di generazione della griglia.

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