Felsökning av elementsnät (mesh) i SOLIDWORKS Simulation
Inledning
Då och då ställs vi inför geometri som inte går igenom diagnostiken för en fungerande mesh.
När vi arbetar i Solidworks Simulation bör vi ta höjd för:
- Mesh-fel kommer vara en del i arbetet som uppkommer då och då
- Felsökning för att hitta problematiska områden och åtgärda dem är en process. Att hitta dessa fel kräver viss träning och några verktyg.
Var uppstår mesh-problematik?
Vanligaste fallen där mesh-problematik uppstår:
- Sammanställningar med varierande storlek på de ingående parterna
- Innebär i vissa fall att det är svårt att man inte hittar rätt storlek på elementsnätet
- Multibody parter med varierande storlek på de ingående parterna
- Samma gäller som för sammanställningar
- Komplex geometri
- Denna geometri kännetecknas ofta av många små detaljer
- Områden där små kanter och gap kan finnas
- Skadad geometri
- Kan uppstå vid import av universella filformat
- Kan i vissa fall även uppstå vid export. Vanligt är då att exporten innehåller en skadad importerad fil.
- Importerad geometri
- Kan ibland läsas in med kanter och ytor som inte kan kännas igen av SW Simulation
Generella verktyg för felsökning
Några verktyg som kan användas för att felsöka en mesh är:
- Mesh Failure Diagnostics Tool
- Olika meshtyper såsom t ex, Blended Curvature based mesh
- Kontrollera geometrin med Check-verktyget
Verktyget Check ger oss en fingervisning kring problematiska områden
- En bra metod är att utföra denna kontroll innan modellen lyfts in i Simulation
- Vi kan använda verktyget på samma sätt för att reda ut en problematisk mesh som inte passerat diagnostiken i simuleringen.
Check Verktyget kan finna nedanstående:
- Hittar fel såsom otillåtna ytor och kanter
- Korta kanter
- Små ytor
- Osammanhängande kanter och ytor
- Spetsiga ytor
Andra typer av check som kan vara värt att titta på, nedan nämns de tre vanligaste
- Check
- Interference Detection Tool
- Import Diagnostics
Partanalys – Ytterligare ett verktyg vid felsökning
Nu till bloggens nästa verktyg.
När vår mesh fallerar är det sällan bara en metod som fungerar för att lösa alla problem. Ibland behöver vi testa kombinationer av verktyg. Att kombinera denna metod med det som tidigare nämnts ökar våra chanser att hitta rätt orsak till varför det inte fungerar.
Konstruktionen nedan utsätter vi för ett vridande moment från en perifer punkt
Mesh skapas på sammanställningsnivån
En viss storlek på elementen finner vi i simuleringen av sammanställningen. I detta fall har vi valt en standard mesh, denna kan ibland behöva bytas ut. Är dessa värden tillräckligt noggranna för att passera diagnostiken tro?
Om meshen fallerar visas rutan nedan.
Nu kan vi antingen byta mesh-verktyg alternativt prova oss fram genom att minska värdet på elementstorleken.
En metod som ger ett mer precist värde är att köra en egen analys på den detaljen som inte kommit igenom sammanställningens diagnostik av elementsnätet.
För att få en uppfattning om vilken faktisk elementstorlek en viss detalj behöver ha för att passera, skapar vi en mesh på partnivå.
När filen öppnas på egen hand ser vi andra värden för minsta och största elementstorlek. Detta kommer av att SW Simulation bestämmer den föreslagna elementstorleken genom ett ratio där detaljens minsta features jämförs med den totala storleken på geometrin.
Om vi lyckas skapa meshen på partnivån vet vi vad som är en tillräcklig storlek på det minsta element för att meshen ska gå att generera. Denna information tar vid med oss till sammanställningssimulering och återanvänder.
Hushåll lite med elementen
Därefter kan vi använda oss av en lokal förfining av meshen. Detta medför en högre noggrannhet i områden där det finns en högre detaljnivå och tillåter lägre elementstäthet i områden där det inte händer lika mycket.
Mesh Control kan läggas till på:
- Ytor
- Kanter
- Punkter
- Parter
Eftersom vi utsätter konstruktionen för ett vridande moment är det lämpligt att radierna får högre noggrannhet. Vi får hela tiden ha med oss att FEA är en process där målet är konvergens. En del i det är att elementsstorleken behöver förfinas till dess att resultaten slutar att förändras.
