La generazione della mesh è il processo di discretizzazione di elementi strutturali in elementi EF per scopi di analisi computazionale. Creando una mesh EF, si divide il sistema strutturale in sottosistemi rappresentati da elementi definiti matematicamente (Figura 01). Ciò consente a programmi per computer come RFEM 6 di risolvere numericamente le relazioni di equilibrio impostate per ciascun elemento ed eseguire simulazioni FEA.
Una discretizzazione ben orientata è, infatti, un passaggio chiave per l'analisi EF e il flusso di lavoro di progettazione. Si deve tenere conto del fatto che una mesh più dettagliata rappresenterà la geometria 3D in modo più accurato e porterà a una migliore approssimazione. D'altra parte, una mesh eccessivamente dettagliata risulterebbe in più punti per l'analisi EF, per i quali è necessario risolvere equazioni aggiuntive; questo aumenterebbe significativamente il tempo di calcolo. Quindi, si deve essere in grado di valutare se lo sforzo di calcolo aggiuntivo è davvero necessario per l'analisi prevista o/e per lo scopo della progettazione.
Quando lo stesso risultato può essere ottenuto con una mesh più semplice, è ragionevole evitare di generare una mesh molto dettagliata che rallenterà solo il calcolo senza migliorare significativamente la qualità dei risultati. Pertanto, potresti voler utilizzare una dimensione diversa e avere una mesh indipendente per due o più oggetti separati nello stesso progetto. RFEM 6 lo rende possibile offrendo una funzione "Mesh indipendente preferita" che consente di generare una mesh EF con un diverso livello di dettaglio per i singoli oggetti che sono integrati l'uno nell'altro.
Ciò è particolarmente rilevante nel caso di oggetti con dimensioni diverse che richiedono un diverso livello di dettaglio in termini di calcolo. Un esempio è una platea su un blocco di terreno, come mostrato nell'immagine 02. Il solido del blocco di terreno può essere modellato con una mesh EF più grossolana rispetto alla soletta e la mesh EF del solaio integrato può essere infittita allo stesso tempo.
Un semplice caso di ciò è mostrato anche nell'immagine 03, dove un elemento trave rappresentato da superfici è collegato a un blocco di terreno rappresentato da un solido in RFEM 6. Per tracciare un parallelo tra una mesh generata senza utilizzare la funzione "Mesh indipendente preferita" e una mesh generata con questa funzione, generiamo prima la mesh semplicemente facendo clic sul pulsante "Genera mesh" (cioè, senza utilizzare la suddetta funzione).
La mesh creata in questo modo è mostrata nell'immagine 04. Qui si nota che la mesh dettagliata delle superfici che devono essere collegate al corpo solido nel terreno risulta in una mesh fine nel complesso. Tuttavia, se si guardano le statistiche della mesh, che si possono trovare nel menu "Calcola" come nell'immagine 05, è possibile vedere che questa generazione di mesh si traduce anche in un numero elevato (47162) di elementi EF-3D e quindi richiede più tempo di calcolo.
Ora, usiamo l'opzione "Mesh indipendente preferita" e vediamo cosa succede. Per fare ciò, aprire la finestra di dialogo "Impostazioni mesh" che gestisce la generazione EF in RFEM 6. È possibile aprire questa finestra di dialogo selezionando Impostazioni mesh dal menu "Calcola", come mostrato nell'immagine 06.
Oltre a specificare le impostazioni generali come la lunghezza obiettivo degli elementi finiti (che controlla la dimensione della mesh con cui viene generata la mesh EF) e la distanza massima da nodo a linea (che indica a quale distanza si trova un nodo dalla linea quando è automaticamente integrato nella linea), l'opzione "Mesh indipendente preferita" ora può anche essere attivata utilizzando la casella di controllo mostrata nell'immagine 07. Per generare la mesh, fare clic su "OK e applica".
Come sopra descritto, l'attivazione di questa opzione consente al programma di generare mesh EF specifiche per i singoli oggetti. L'unico requisito è che questi oggetti siano integrati l'uno nell'altro. Poiché questo requisito è soddisfatto per gli oggetti di interesse, viene generata una mesh EF come mostrato nell'immagine 08. Nell'immagine, è immediatamente evidente che il corpo solido è ora modellato con una mesh EF più grossolana.
Una mesh EF meno dettagliata per il solido rispetto a quella creata senza utilizzare la funzione "Mesh indipendente preferita" ora risulta in un numero inferiore di elementi EF, come mostrato nelle statistiche della mesh nell'immagine 09. Si noti che il numero di elementi 3D EF è ora 2.400, che è significativamente inferiore ai 47.162 che avevamo prima. Ciò consente una progettazione molto più chiara delle mesh EF e si traduce in un tempo di calcolo significativamente più breve.
Conclusioni
L'opzione Mesh indipendente preferita consente di creare diverse mesh EF tra gli oggetti nel modello. In altre parole, è possibile creare una singola mesh EF per oggetti diversi, a condizione che gli oggetti siano integrati tra loro. Ciò consente di ridurre il numero di elementi EF e massimizzare la precisione e i dettagli dell'analisi strutturale. Un tale approccio è molto conveniente per i modelli in cui i singoli oggetti dovrebbero essere considerati nel calcolo con diversi livelli di dettaglio della mesh EF. L'abilitazione della funzione nella finestra di dialogo "Impostazioni mesh" crea una mesh EF molto meglio strutturata e riduce il numero di elementi EF, risparmiando tempo e fatica.
