Vernetzung

Erstellen Sie ein gutes Oberflächennetz, da es die Qualität des Volumennetzes steuert.

Grundlagen der Vernetzung

  1. Öffnen Sie das Volumenmodell.
  2. Wählen Sie im Dialogfeld Netzeinstellungen des Modells im Bereich Netztyp für das Modell die geeignete Option.  Beachten Sie, dass der Netztyp per Vorgabe beim Importieren von CAD-Volumenkörperdaten automatisch auf Volumenkörper und beim Importieren von CAD-Flächendaten automatisch auf Platte/Hülle festgelegt wird. Es ist auch möglich, den Netztyp auf Bauteilbasis zu definieren, wobei die globale Einstellung überschrieben wird (siehe den Abschnitt Allgemeine Tipps weiter unten).
    • Wählen Sie Volumen, wenn das Modell mit Ziegelelementen analysiert wird.
    • Wählen Sie Mittelebene, wenn das Modell ein 3D-Volumenmodell ist, aber mithilfe von Platten- und Schalenelementen analysiert wird. Der Festkörper wird an der Mittelebene auf Plattenelemente reduziert.
    • Wählen Sie Platte/Schale, wenn das Modell bereits nur aus Oberflächen besteht und als Platten- und Schalenelemente analysiert wird.
    • Wenn das Bauteil ein Dichtungselementtyp (nichtlineare Spannungsanalyse) ist, klicken Sie im Browser (Strukturansicht) auf das Bauteil und legen den Elementtyp auf 3D-Dichtung fest.
  3. Entscheiden Sie, ob die Netze an den Stellen übereinstimmen sollen, an denen angrenzende Bauteile zusammentreffen (konformes Netz). Die Option Übereinstimmendes Netz zwischen Bauteilen erstellen ist vorgabemäßig aktiviert. Ein abgestimmtes Netz ist die einfachste und direkteste Methode, um angrenzende Bauteile miteinander zu verkleben. Abgestimmte Netze werden auch für den Flächenkontakt in linearen Analysen benötigt, die mithilfe des nativen SimMech-Gleichungslösers gelöst werden. Es gibt jedoch einige Situationen, in denen es von Vorteil ist, ein nicht abgestimmtes (nicht konformes) Netz zu generieren. Beispiel:
    • Bei MES-Analysen oder nichtlinearen statischen Analysen mit allgemeinem Fläche-zu-Fläche-Kontakt werden die beste Leistung und die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Netze zwischen den Bauteilen nicht abgestimmt sind (nicht konformes Netz). Bei nichtlinearen Lösungen wird der Kontakt zwischen einem Knoten auf einem Bauteil und einer Elementfläche auf dem angrenzenden Bauteil erkannt. Wenn die Knoten abgestimmt werden, kann die Kontaktlösung zwischen den Elementflächen um die einzelnen Knoten herum oszillieren, sodass eine Konvergenz erschwert wird.
    • Bei großen oder komplexen Baugruppen oder Baugruppen, in denen die Bauteilgröße stark variiert, kann eine erfolgreiche Abstimmung der Netze aller Bauteile problematisch sein. Bei einigen Bauteilen kann es zu Netzfehlern kommen, oder das Flächennetz ist möglicherweise in der Nähe der Bauteilschnittpunkte verzerrt.
    Anmerkung: Für lineare Analysen, die mithilfe des nativen SimMech-Gleichungslösers gelöst werden, können Bauteile mit nicht übereinstimmenden Netzen verklebt werden, indem eine der Optionen unter Intelligente Verklebung (im Dialogfeld Allgemeine Kontakteinstellungen) aktiviert wird. Weder die intelligente Verklebung noch abgestimmte Netze sind für verklebten Kontakt erforderlich, wenn Sie den Autodesk Nastran-Solver verwenden. Darüber hinaus erfordert der Nastran-Solver keine abgestimmten Netze für linearen Flächenkontakt. Schließlich kann der Nastran-Solver auch Bauteile verkleben, die durch eine Lücke getrennt sind (mithilfe des Kontakttyps Versetzte Schweißnaht ).
  4. Klicken Sie auf Netz erzeugen (oder verwenden Sie den Multifunktionsleistenbefehl Netz Netz 3D-Netz erzeugen).
  5. Wenn die Vernetzung abgeschlossen ist, klicken Sie auf Ja, um die Ergebnisse der Vernetzung anzuzeigen.

Wenn die Ergebnisse nicht akzeptabel sind, passen Sie die Netzgröße mit einer der folgenden Methoden an:

  • Bewegen Sie im Dialogfeld Netz Netz 3D-Netzeinstellungen den Schieber für die Netzgröße in Richtung Grob oder Fein, und klicken Sie erneut auf Netz erzeugen, um ein neues Netz zu erstellen.
  • Wenn ein feineres Netz um bestimmte kritische Bereiche der Geometrie erforderlich ist, wenden Sie Netzverfeinerung auf ausgewählte Punkte, Kanten oder Flächen an.
    • Verwenden Sie den Befehl Netz Netz 3D-Netz erzeugen, um ein neues Netz zu erstellen.
  • Wenn ein feineres Netz um eng nebeneinander liegenden Elementen erforderlich ist, wählen Sie den Befehl Netz Verfeinerungspunkte Automatisch.
    • Bewegen Sie den Schieber an die gewünschte Position, und klicken Sie auf Erzeugen. Dem Modell werden schwarze Verfeinerungspunkte hinzugefügt. Bewegen Sie den Schieber, und klicken Sie erneut auf Erzeugen, um die Anzahl der Verfeinerungspunkte zu ändern. Jedes Mal, wenn Sie automatisch Verfeinerungspunkte generieren, werden die zuvor erstellten durch die Punkte ersetzt, die durch die neue Position des Schiebereglers für Grob/Fein bestimmt werden.
    • Klicken Sie auf Fertig, wenn die gewünschte Anzahl von Verfeinerungspunkten erstellt wurde.
    • Verwenden Sie den Befehl Netz Netz 3D-Netz erzeugen, um ein neues Netz zu erstellen.

Die Volumenvernetzung eines CAD-Modells umfasst drei Schritte:

  1. Zuerst wird die Fläche des CAD-Modells vernetzt (die Flächenvernetzung für Bauteil n wird im Dialogfeld mit dem Fortschrittstatus angezeigt).
  2. Nachdem die Flächen aller Bauteile vernetzt sind, wird das Flächennetz geprüft, um sicherzustellen, dass jedes Bauteil korrekt vernetzt ist. Das Netz jeder Fläche wird dahingehend überprüft, ob es mit den angrenzenden Flächen übereinstimmt; hierdurch umschließt das Netz einen dichten Volumenkörper (Prüfen von Flächennetz für Bauteil n).
  3. Als Letztes wird das Volumennetz erstellt, und jedes Bauteil wird mit Volumenelementen aufgefüllt (Volumenvernetzung Bauteil n).

    Je nach Status der Option Volumenvernetzung vor Berechnung durchführen kann die Volumenvernetzung verschoben werden, bis die Analyse gestartet wird, oder sofort nach der Generierung des Flächennetzes durchgeführt werden. Diese Option befindet sich unter NetzNetz3D-Netzeinstellungen Optionen Modell. Sie ist vorgabemäßig aktiviert, sodass die Volumenvernetzung verschoben wird, bis Sie das erste Mal auf Simulation ausführen klicken oder ein Vorgang Modell überprüfen ausgeführt wird.

Anmerkung: In einer Baugruppe mit mehreren Bauteilen werden die Bauteile in der Reihenfolge vom kleinsten zum größten Volumen der Randbox (Gesamtabmessungen) jedes Bauteils vernetzt. Die Vernetzung erfolgt nicht in numerischer Reihenfolge. Infolgedessen kann der Informationsbereich im Dialogfeld Vernetzungsfortschritt anzeigen, dass das Programm Flächenvernetzung für Bauteil 27 durchgeführt wird, während der Fortschrittstatus Bauteil 5 von 3,4 angibt.

Wenn im Modell Lasten oder Randbedingungen vorhanden sind und das Modell neu vernetzt wird, tritt Folgendes auf:

  • Auf die Außenfläche bezogene Lasten und Bedingungen werden beibehalten.
  • Lasten und Randbedingungen an Kanten werden beibehalten.
  • Lasten und Randbedingungen an Knoten werden verworfen, und Sie müssen sie auf das Modell neu anwenden.

Wichtig:

Nach dem Erstellen des Netzes können Sie die Attribute der Linien (Bauteile, Flächen und Schicht) an die spezifischen Anforderungen anpassen. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, mehrere Flächen in einer Flächennummer zusammenzufassen, um die Anwendung und Änderung einer Last zu vereinfachen. Beachten Sie, dass bei einer Neuvernetzung des CAD-Bauteils einige manuelle Änderungen überschrieben werden und andere beibehalten werden. Im Einzelnen:

  • Wenn die Linien in eine andere Bauteilnummer (kein CAD-Bauteil) geändert werden, bleiben die geänderten Linien erhalten, wenn das CAD-Bauteil neu vernetzt wird.
  • Wenn die Linien in eine andere Flächennummer in demselben Bauteil geändert werden, gilt Folgendes:
    • Wenn die Linien einer Flächennummer zugewiesen werden, die im CAD-Bauteil nicht vorhanden ist, bleiben die geänderten Linien erhalten, wenn das CAD-Bauteil neu vernetzt wird. Achten Sie darauf, dass die geänderten Linien zu keinem Konflikt im CAD-Modell führen. Es kann deshalb notwendig sein, die geänderten Linien manuell auszuwählen und zu löschen.
    • Wenn die Linien einer Flächennummer zugewiesen werden, die im CAD-Bauteil vorhanden ist, werden die geänderten Linien überschrieben, wenn das CAD-Bauteil neu vernetzt wird.
  • Wenn die Linien in eine andere Schichtnummer in demselben Bauteil geändert werden, werden die geänderten Linien überschrieben, wenn das CAD-Bauteil neu vernetzt wird.

Neben den oben beschriebenen Schritten können in anderen Situationen zusätzliche Schritte erforderlich sein. Im folgenden Abschnitt werden einige der gebräuchlichsten erweiterten Funktionen für die Vernetzung von CAD-Volumenmodellen vorgestellt (in keiner bestimmten Reihenfolge).

Allgemeine Tipps

Netzgröße

Kontakt- und Netzabstimmung zwischen Bauteilen

Volumenvernetzung

Dünne Bauteile

Modelle, die in ein anderes FEM-Programm für Strömungsanalysen exportiert werden müssen

Dichtungsmaterialien