Dlaczego wrażliwość siatki jest tak ważna?
Analiza wrażliwości siatki w Abaqus ocenia, w jaki sposób wyniki analizy elementów skończonych (MES) zmieniają się wraz ze zmianą gęstości siatki. Zapewnia to, że rozwiązanie numeryczne zbiega się do dokładnego i wiarygodnego wyniku w miarę udoskonalania siatki. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla uzyskania niezawodnych symulacji bez zbędnych kosztów obliczeniowych.
W metodzie elementów skończonych rozwiązanie ma tendencję do zbiegania się do unikalnej wartości wraz ze wzrostem gęstości siatki. „Zbieżna siatka” to taka, w której dalsze udoskonalanie powoduje nieistotne zmiany w wynikach, takich jak naprężenia, przemieszczenia lub wartości energii.
Na przykład, w badaniu CEL (sprzężonym Eulerian-Lagrangian) obejmującym interakcję piłki z wodą, różne gęstości siatki dały różne wyniki, takie jak liczba odbić lub to, czy piłka była zanurzona. Podkreśla to, jak gęstość siatki może drastycznie wpływać na wyniki symulacji dynamicznych.
Podczas gdy drobniejsze siatki poprawiają dokładność, zwiększają również czas obliczeń i zużycie zasobów. Należy znaleźć równowagę między gęstością siatki a wydajnością obliczeniową, koncentrując udoskonalenia na krytycznych regionach (np. obszarach o dużych gradientach naprężeń).
Zależność siatki w badaniach CEL
W analizach CEL, takich jak uderzenia lub problemy interakcji płyn-struktura, zależność siatki może wpływać na rozpraszanie energii i wzorce deformacji. Udoskonalenie siatki poprawia zbieżność, ale może również zmienić fizyczne zachowania obserwowane w symulacjach.
Zalecenia praktyczne
- Przeprowadź badanie zbieżności siatki, uruchamiając symulacje z coraz drobniejszymi siatkami, aż wyniki się ustabilizują.
- Użyj grubych siatek do analizy trendów, ale polegać na siatkach rafinowanych w celu uzyskania dokładnych wielkości naprężeń lub przemieszczeń.
- Zastosowanie lokalnego udoskonalenia w regionach zainteresowania (np. koncentracje naprężeń) przy jednoczesnym zachowaniu grubszych siatek w innych miejscach w celu optymalizacji wydajności.