Sementara yang lain menjelaskan kerangka teori di balik meshing, praktiknya sangat berbeda dan sama sekali tidak otomatis di industri di mana kualitas mesh sangat penting mengingat bahwa hasil analisis elemen hingga mencakup banyak proses pengembangan produk.
Pertama-tama mari kita memahami bagaimana meshing dilakukan:
Meshing untuk domain struktural terdiri dari tiga jenis: 1D meshing, 2D meshing, dan 3D meshing berdasarkan jenis elemen yang digunakan untuk meshing.
Yang mana mesh untuk digunakan yaitu 1D, 2D, atau 3D terutama tergantung pada akurasi komputasi yang diperlukan, biaya komputasi (waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah), dan aspek rasio domain . Rasio aspek tertinggi harus lebih dari 10 (seperti aturan umum pada umumnya) untuk mengabaikan dimensi dan menggunakan mesh berdimensi rendah.
Biarkan saya jelaskan.
Domain yang 100X50X80 memiliki semua dimensi yang sebanding dan rasio aspek tertinggi adalah 100/50 = 3. Karenanya, elemen 3D akan digunakan untuk menyatukan bagian itu.
Domain yang 100X50X8 memiliki satu dimensi yang dapat diabaikan dan rasio aspek tertinggi adalah 100/8 = 12. Karenanya, elemen 2D akan digunakan. Bagian lembaran logam adalah contoh sempurna untuk ini.
Domain yang 100X5X8 memiliki dua dimensi yang dapat diabaikan dan rasio aspek tertinggi adalah 100/5 = 20. Oleh karena itu, elemen 1D akan digunakan. Majelis truss berfungsi sebagai contoh.
Setelah Anda memutuskan jenis elemen yang akan digunakan, kualitas elemen muncul di dalam gambar. Untuk menjaga kualitas, meshing harus dilakukan secara manual .
Semua perangkat lunak meshing dilengkapi dengan opsi automesh, yang hanya berfungsi dengan suku cadang yang dapat dipetakan dan wajah / blok lurus. Sebagian besar penjelasan dalam jawaban lain (esp. @ Wes jawaban) terkait dengan apa yang dilakukan di latar belakang untuk automesh bekerja.
Idenya kemudian, adalah untuk membagi domain Anda menjadi beberapa tambalan dan mengautkannya tambalan demi tambalan dan terus memastikan koneksi antara tambalan . Memastikan konektivitas sebagian besar otomatis berdasarkan pada pemeriksaan berbasis toleransi. 1D meshing lebih mudah dalam aspek ini.
Hal berikutnya adalah menjaga aliran dan simetri mesh. Aliran mesh menunjukkan transformasi ukuran elemen. Ketika Anda harus mewakili fitur yang kompleks, ukuran elemen akan berubah dari yang lebih besar ke yang lebih kecil. Ini seharusnya tidak terjadi dalam sekejap dan perubahan ukuran secara bertahap harus dipertahankan. Juga, bagian simetris harus memiliki mesh simetris untuk menjaga integritas hasil dari FEA.
Semua poin di atas akan membantu menjaga kualitas mesh. Namun, perangkat lunak meshing biasanya memiliki ketentuan untuk memeriksa kualitas mesh menggunakan beberapa parameter yang dapat disesuaikan sesuai kebutuhan seseorang. Pemeriksaan akhir pada kualitas dan konektivitas sangat penting untuk memastikan hasil kualitas dari FEA.
Beberapa kualitas yang diharapkan dari mesh yang baik:
dari 1D mesh
- Tidak ada masalah dengan konektivitas node
- Tidak ada elemen rangkap
- Pertahankan panjang minimum dan maksimum
dari 2D / 3D mesh
- Sudut warpage kurang dari 5 derajat {dihitung dengan memisahkan quad menjadi dua trias dan menemukan sudut antara dua bidang yang membentuk trias}
- Rasio aspek kurang dari 5 {membagi sisi panjang maksimum elemen dengan sisi panjang minimum elemen.}
- Kemiringan sudut lebih dari 60 derajat {sudut minimum antara vektor dari setiap node ke sisi-tengah yang berlawanan dan vektor antara dua sisi-sisi yang berdekatan di setiap node elemen. Sembilan puluh derajat minus sudut minimum yang ditemukan dilaporkan.}
- Jacobian lebih dari 0,7 {Rasio Jacobian adalah ukuran penyimpangan elemen yang diberikan dari elemen yang idealnya berbentuk. Nilai Jacobian berkisar dari -1.0 hingga 1.0, di mana 1.0 mewakili elemen berbentuk sempurna. Bentuk ideal untuk suatu elemen tergantung pada jenis elemen.}
- Elemen tria dengan sudut antara 20 dan 120 derajat
- Elemen quad dengan sudut antara 45 dan 135 derajat
- Pertahankan panjang minimum dan maksimum
- Konektivitas elemen
- Kurang dari 10% elemen tria dalam 2D mesh
- Elemen normal 2D berorientasi pada arah yang sama untuk bagian tertentu.
- Tet collapse untuk elemen tetra {Didefinisikan sebagai jarak node dari wajah yang berlawanan dibagi dengan luas wajah dikalikan dengan 1,24}
dari semua jala
- Penomoran node dan elemen dengan benar dalam rentang yang ditentukan
- Penyimpangan minimal dari geometri dan penyimpangan didukung oleh penilaian rekayasa suara.
- Koneksi khusus antara berbagai jenis (1D / 2D / 3D) elemen didefinisikan dengan benar.
Namun, semua parameter kualitas ini dapat bervariasi tergantung pada jenis analisis, akurasi yang diperlukan, pedoman perusahaan, dan biaya komputasi.
Mengapa barang-barang ini tidak otomatis:
Analisis elemen hingga membutuhkan mesh yang benar untuk memberikan hasil yang benar. Kebenaran ini tidak dapat didefinisikan dengan beberapa parameter dan bahkan kemudian, mereka akan bertentangan.
Sekali lagi untuk berbagai jenis analisis, definisi kualitas mesh mungkin berbeda.
Material, geometris, dan kontak non-linearitas mempersulit persyaratan lebih lanjut sambil mendefinisikan mesh yang baik.
Satu hambatan awal yang saya amati menggunakan fitur automesh adalah representasi geometri yang salah untuk menjaga kualitas mesh dalam aspek lain. Keduanya penting. Juga, representasi geometri dapat disederhanakan dengan penilaian teknik yang baik yang sulit untuk diotomatisasi karena bervariasi kasus per kasus.
Sebagai contoh, Hypermesh adalah paket meshing komersial yang sangat populer dari Altair Engineering yang memiliki aplikasi Batchmesher yang melakukan meshing untuk Anda. Namun, gagal mempertahankan penyimpangan geometri yang tepat dan koneksi antara elemen untuk bagian kompleks.
tl; dr:
Inilah cara menghubungkan dilakukan secara profesional
- Putuskan jenis mesh apa yang akan digunakan
- Jalin bagian patch dengan patch dan pastikan koneksi yang tepat
- Pertahankan aliran dan simetri mesh
- Lakukan semua pemeriksaan kualitas dan pastikan kualitas
- Pastikan konektivitas yang tepat
- Periksa penyimpangan geometri dan massa elemen hingga
- Kirimkan model kepada analis yang dapat melakukan mesh area kembali tergantung pada persyaratan analisis.
PS: Saya baru di forum ini dan ini adalah salah satu dari beberapa jawaban pertama saya yang telah saya upayakan. Saya akan sangat menghargai jika saya mendapat tanggapan. Saya punya beberapa jawaban Quora tentang meshing dan FEA di mana poin-poin ini dijelaskan secara rinci dengan grafik. [Analisis Elemen Hingga Praktis]