Các hình thức tạo lưới trong phần mềm ansys

Sinh lưới tự do.
Theo cách này, không cần đòi hỏi đặc biệt nào cho mô hình hình học. Các hình dạng phần tử hỗn hợp hay chỉ các phần tử tam giác (hoặc tứ diện trong bài toán 3 chiều) đều có thể được sử dụng. Bằng cách sử dụng lệnh ESHAPE ta có thể yêu cầu chương trình tự động chọn loại phần tử (thường cho kết quả lưới gồm nhiều loại phần tử) hay yêu cầu chỉ sử dụng phần tử tam giác (hoặc tứ diện trong bài toán 3 chiều).
2010051112192057562

Sinh lưới ánh xạ (mapped meshing).
Ta cũng có thể yêu cầu ANSYS® chỉ sử dụng phần tử tứ giác (hay tứ diện cho bài toán không gian) để tạo ra một lưới ánh xạ. Sinh lưới, theo cách này đòi hỏi diện tích (hay thể tích) cần sinh lưới phải có hình dạng thỏa một số yêu cầu đặc biệt. Chẳng hạn với các phần tử tứ giác: (a) diện tích sinh lưới phải được bao bởi 3 hay 4 cạnh; (b) số phần tử trên các cạnh đối diện phải bằng nhau; và (c) số chia phần tử phải là số chẵn khi diện tích sinh lưới bị bao bởi 3 đường.
Nếu diện tích sinh lưới bị bao bởi nhiều hơn 4 đường, ta có thể kết hợp (lệnh LCOMB) hay nối (lệnh LCCAT) vài đường để có số đường nhỏ hơn hay bằng 4. Thường thì ta sử dụng lệnh LCOMB (khi có thể sử dụng được) nhiều hơn là lệnh LCCAT. Cũng chú ý rằng lệnh LCOMB có thể áp dụng cho các đường không tiếp tuyến (non-tangent lines) nhưng không nhất thiết 1 nút phải được tạo ra ở chỗ cong trên đường đó.
ahc
Kết hợp và nối các đường cho sinh lưới ánh xạ.

Để phát sinh lưới cho một khối, ta phải có: (a) khối sinh lưới phải có hình viên gạch (6 mặt), hình nêm hay lăng trụ (5 mặt), tứ diện (4 mặt); (b) phải có số phần tử trên các cạnh đối diện bằng nhau; và (c) số chia phần tử trên các mặt tam giác phải là số chẵn nếu khối sinh lưới là lăng trụ hay tứ diện.
Cũng tương tự như với đường, ta có thể dùng lệnh cộng (.AADD) hay nối {ACCAT) các diện tích nếu muốn giảm số diện tích bao quanh khối cần sinh lưới. Nếu muốn nối các đường bao, trước tiên ta phải nôi các diện tích, sau đó mới đến các đường, nếu có. Cũng tương tự như với các đường, lệnh AADD (nếu có thể sử dụng được) sẽ tiện lợi hơn lệnh ACCAT.
Vài lưu ý về các đường và mặt được nôi: việc nôi các đường và mặt chỉ để sử dụng cho phát sinh lưới ánh xạ (mapped meshing), không phải là 1 phép toán “cộng” Boolean. Đây phải là bước cuối cùng trước khi ta thực hiện việc sinh lưới ánh xạ cho mô hình, bởi vì đối tượng được tạo ra từ việc nối này không phải là đối tượng cho bất cứ lệnh mô hình hình học nào. Ta có thể dễ dàng khôi phục lại trạng thái trước khi thực hiện lệnh nối bằng cách xóa các đường hay mặt tạo ra bởi lệnh này. Cũng cần lưu ý rằng các đường tạo ra khi nối được hiển thị như đường nét đứt. Các đôi tượng cho lệnh nôi không bị ràng buộc bởi các điều kiện trên. Tuy nhiên, sẽ mất hay bị tách rời khi các đối tượng bậc cao hơn được kết nối.
Nếu việc nôi các đốì tượng này gây khó khăn cho các phép toán mô hình, ta cũng có thể sinh lưới ánh xạ bằng một số cách khác, chẳng hạn như chia các mặt hay khối thành các đôi tượng thích hợp bằng các phép toán Boolean.
Sau khi đã xây dựng mô hình hình học, gán các thuộc tính phần tử, đặt thông số lưới, việc sinh lưới PTHH đã sẩn sàng. Tuy nhiên, đầu tiên ta cần lưu lại các số liệu trước khi khởi động việc sinh lưới.
Đôi khi ta cũng có thể cần tạo lưới cho mô hình với các phần tử với số chiều khác nhau. Chẳng hạn gắn thêm vào mô hình vỏ các dầm, hay phủ các phần tử mặt 2 chiều lên các mặt của một khôi. Điều này có thể thực hiện thông qua các lệnh sinh lưới thích hợp (LMESH, AMESH,…).
Với các bài toán tiếp xúc phức tạp, ta có thể không dự đoán được phần nào của 2 mặt sẽ tiếp xúc nhau. Trong trường hợp này, dùng các phần tử tiếp xúc tổng quát để mô hình các mặt tiếp xúc này. Trong mô hình tiếp xúc, ta phải chỉ định một cặp 2 mặt phẳng tiếp xúc gọi là mặt tiếp xúc (contact surface), và mặt đích (target surface). Khi đó chương trình sẽ tạo ra các phần tử tiếp xúc giữa 2 mặt này. Ta có thể làm như sau: đầu tiên sinh lưới cho các mặt tiếp xúc. Tiếp đó nhóm các nút của mặt tiếp xúc và mặt đích thành các nhóm. Ta cũng phải đặt thuộc tính cho các phần tử tiếp xúc và dùng lệnh GCGEN để chỉ định mặl tiếp xúc và mặt đích và sau đó phát sinh các phần tử tiếp xúc tổne quái giữa 2 mặt đã chỉ định. Nếu kết cấu được tạo thành từ các khối, chương trình có thể tìm ra được vector pháp tuyến của mặt đích cần thiết cho việc tính toán tiếp xúc. Nếu mặt đích được tạo ra từ các phần tử dầm hay vỏ, ta cần chỉ định mặt trên hay mặt dưới của phần tử là mặt tiếp xúc.
Chỉ dùng 1 lệnh GCGEN để tạo ra 1 cặp các mặt tiếp xúc sẽ tạo ra một mô hình tiếp xúc bất đối xứng. Trontĩ trường hợp này, 1 mặt phải là mặt tiếp xúc và mặt còn lại là mặt đích. Bằng cách khác, ta có thể dùng 2 lệnh GCGEN để chỉ định mỗi mặt đều là mặt liếp xúc và mặt đíchẽ Đây là trường hợp tiếp xúc đối xứng.
Thuờng ta nên sử dụng mô hình tiếp xúc đối xứng hơn vì nó không đòi hỏi phải xác định rõ mặt nào là mặt tiếp xúc, mặt nào là mặt đích. Ngược lại, mô hình tiếp xúc bất đối xứng đòi hỏi phải tuân theo các quy tắc sau để phân biệt giữa 2 bề mặt:
– Nếu vùng tiếp xúc của 1 mặt là phẳng hay lõm và vùng tiếp xúc của mặt kia nhọn hay lồi thì mặt đích phải chọn là mặt phẳng/lõm
– Nếu cả 2 vùng tiếp xúc là phẳng, ta có thể chọn tùy ý.
– Nếu cả 2 vùng đều lồi (không có các cạnh nhọn), mặt đích phải là mặt phẳng hơn.
– Nếu 1 vùng có cạnh nhọn và vùng kia không có, mặt có cạnh nhọn phải là mặt tiếp xúc.
– Nếu cả 2 vùng đều có cạnh nhọn hay đều gỢn sóng, việc ỉựa chọn mặt đích phụ thuộc vào hình dạng của các bề mặt sau khi tiếp xúcề Trong các trường hợp như vậy, mô hình tiếp xúc đốì xứng được sử dụng nhiều hơn.

Leave a Reply