95x
005530
29.5.2024

Součinitel zahuštění sítě konečných prvků pro zkrácení doby výpočtu

Jak mohu v programech RFEM 6 a RSTAB 9 zkrátit dobu výpočtu u prutů s nelineárním materiálovým modelem?


Odpověď:

Při statické analýze prutů s nelineárním materiálovým modelem se na ploše průřezu vytvoří síť konečných prvků a použije se pro výpočet. Od verzí programů RFEM 6.06.0009 a RSTAB 9.06.0009 je možné upravit hustotu sítě konečných prvků plochy průřezu pomocí součinitele zahuštění.

Přednastavená síť je standardně relativně jemná, a zajišťuje tak vysokou přesnost výsledků výpočtu.
V mnoha případech však může zcela postačovat hrubší síť konečných prvků, která výrazně zkracuje dobu výpočtu.

Součinitel zahuštění sítě prvků lze upravit v dialogu "Upravit průřez" v záložce "Síť konečných prvků". Čím menší je hodnota, tím jemnější je síť.


Vliv hustoty sítě průřezové plochy na dobu výpočtu a vnitřní síly si ukážeme na jednoduchém příkladu.

Průřez: HD 260*54,1
Materiál: S235
Materiálový model: Izotropní / plastický (pruty)
Svislé spojité zatížení působí po celé délce nosníku a je tak velké, že se nad středovou podporou vytvoří plastický kloub.

Analyzovány budou různé součinitele zahuštění sítě konečných prvků mezi 0,5 a 5,8. Vyhodnocována bude doba výpočtu a moment na podpoře a v poli. Relativní odchylka od výsledků s faktorem zahuštění sítě 1,0 je uvedena v závorkách.

Součinitel zahuštění sítě prvků Čas výpočtu Plastický podporový moment Moment v poli
[-] [s] [kNm] [kNm]
0,5 (-50 %) 99 (+175 %) -174,12 (-0,08 %) 122,4 (+0,05 %)
0,75 (-25 %) 53 (+47,22 %) -174,17 (-0,05 %) 122,38 (+0,03 %)
1,00 36 -174,26 122,34
2,4 (+140 %) 22 (-38,89 %) -174,81 (+0,32 %) 122,13 (-0,17 %)
4 (+400 %) 19 (-47,22 %) -174,8 (+0,31 %) 122,13 (-0,17 %)
5,8 (+580 %) 17 (-52,78 %) -174,83 (+0,33 %) 122,12 (-0,18 %)

Z tabulky je zřejmé, že je u tohoto systému je zvýšení součinitel zahuštění sítě konečných prvků vhodné. Při relativně malých odchylkách vnitřních sil (méně než 1 %) lze dobu výpočtu statické analýzy zkrátit zhruba na polovinu.


Autor

Pan Wanke zajišťuje technickou podporu zákazníkům společnosti Dlubal Software.