Simulation – Prestanda vs kvalitet
I simulering så finns det två saker som alltid står emot varandra: prestanda och kvalitet. Kör du en väldig grov mesh så går det snabbt men resultatet kan bli helt fel. Använder du en fin mesh så blir det bra resultat, men det kan ta väldigt lång tid att köra. Kör man små modeller så kommer man ofta undan med att köra en väldigt fin mesh, det går fort ändå, men när modellen växer så finns det väldigt mycket att tjäna på att hitta en bra balans mellan prestanda och kvalitet. Så jag tänkte prata om några nyheter som kommit i SOLIDWORKS de senaste åren som gör det lättare att hitta den här gyllene medelvägen.
Mesh-metoder
I SOLIDWORKS Simulation finns det tre olika mesh-algoritmer. Standardmetoden är den som används som default. Den meshar hela modellen med lika stora element. De andra som finns är Curvature based mesh och den relativt nya blended Curvature based mesh. Dessa metoder använder ett intervall för tillåten elementsstorlek. Istället för en enda storlek på elementen i hela modellen tillåts de variera mellan ett min- och max-värde. Det som avgör vilken storlek som används är krökningen i modellen. När modellen är plan eller bara svagt krökt används stora element. När modellen är kraftigare krökt (som vid t ex en radie) används mindre element.
Jag gjorde en snabb körning med dessa med de föreslagna inställningarna. Resultatet blir då väldigt olika för curvature based mesh tar hänsyn till radierna bättre och hittar spänningskoncentrationer. Ännu bättre blir det med Blended curvature based mesh.
Kollar man då på antal noder som det blev. Så var 15 000 på standard, 25 000 för Curvature based mesh och 45 000 för Blended curvature based mesh. För att hitta spänningskoncentrationerna med standardmesh så behövde man öka meshen många gånger och vid 2-300 000 så låg dom liknande mot blended curvature based mesh. Så det man kan säga om detta är att blended curvature based mesh är ofta en väldigt bra startmesh för att snabbt få fram ett resultat och jobba vidare från, utan att behöva lägga så mycket tid på hur man vill ha meshen i ett förstaskede.
Draft/high quality element
En annan nyhet är att man nu kan välja att köra en blandad körning med draft och high quality elements. I draft använder man trianglar utan mittnod. Medan man i high quality använder en mittnod på varje linje så triangeln blir mindre styv. Så high quality ger ett mycket bättre resultat och är det vi vill använda där det är viktigt. Möjligheten med att kunna köra bägge typerna i samma modell, ger ju oss dock möjligheter att lägga betydligt mindre beräkningskraft på den delarna som jag inte tro kommer ta någon nämnvärd last, men man ändå vill ha med i modellen.
Bolted connectors
Skruvar och muttrar är ju ganska komplexa modeller rent geometriskt, och ofta är man mest intresserad av att få med effekten av att det sitter t ex en skruv i ett hål. I och med en nyhet i SOLIDWORKS för några år sedan med Convert toolbox fastener kan man föra över dessa till bolt connectors direkt med ett klick till beräkningsmodellen när man skapar denna. Här tar man bort mycket komplexitet utan att kompromissa med kvaliteten.
Ytterligare en nyhet är att när man väl har fört över den till SOLIDWORKS så kan man sedan välja att förändra denna till en rigid connector istället för en distributed. Kollar man på hur en distributed fungerar så tillåter den deformationer på bultytorna. Detta kommer ge ett mer realistiskt resultat, men kommer ta längre tid än rigid. Så hur tänker man här? Jo kolla på konstruktionen och fundera på var de stora spänningarna kommer att vara. Här vill man ju verkligen få resultatet så korrekt som möjligt och kör då distributed. Resterande kan man byta ut till rigid.
I många fall så har man så pass enkla och snabbräknade modeller att man inte behöver lägga så mycket energi på att tänka på detta, men börjar ni känna att beräkningstiderna blir långa så kan det vara värt att fundera på var jag kan minska en nivå i komplexitetsgrad för att uppnå mitt resultat snabbare.
