- Tytuł:
-
Badanie wpływu sformułowania elementu skończonego oraz schematu rozwiązywania równania ruchu na wyniki analizy MES na przykładzie niesymetrycznie obciążonej płyty
Study on the influence of finite element formulation and equation of motion solution scheme on FEM analysis results based on the asymmetrically loaded plate problem - Autorzy:
-
Krzeszowiec, M.
Małachowski, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/210703.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
- Tematy:
-
mechanika
metoda elementów skończonych
elementy powłokowe
całkowanie numeryczne równań ruchu
computational mechanics
finite element method
shell elements
numerical integration - Opis:
-
Komputerowe metody symulacji zjawisk fizycznych obecnie są powszechne zarówno w obszarze nauki, jak i przemysłu. Możliwość przybliżonego rozwiązywania skomplikowanych układów równań różniczkowych, opisujących zagadnienia z dziedziny mechaniki, fizyki czy chemii, pozwala na znaczne skrócenie czasu projektowania i wdrażania nowych projektów. Często dzieje się to przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na kosztowne badania eksperymentalne lub wytwarzanie prototypów. Jednak wspomniana powszechność tych metod, w szczególności metody elementów skończonych, spowodowała, że symulacje oraz analizy przeprowadzane z ich wykorzystaniem są często z góry za dokładne. Celem tego artykułu jest przedstawienie na przykładzie prostej analizy wytrzymałościowej, jak duży wpływ na wyniki symulacji mają takie parametry jak gęstość siatki elementów skończonych, sformułowanie elementu skończonego czy schemat całkowania równania ruchu. Dodatkowo autorzy zdecydowali się pokazać, jak łatwo jest uzyskać wyniki, które nie przedstawiają sensu fizycznego, pomimo tego, że wszystkie podstawowe założenia poprawnej analizy (odpowiednie warunki brzegowe, zachowana energia układu etc.) zostały spełnione. Wyniki przeprowadzonych badań mogą być przestrogą przed pochopnym wyciąganiem wniosków z obliczeń przeprowadzonych za pomocą MES.
Computer simulations of physical phenomena are at the moment common both in science and industry. The possibility of finding approximate solutions for complicated systems of differential equations, mathematically describing issues in the fields of mechanics, physics or chemistry, allows for shorten design and research time, often significantly reducing the need for expensive experimental studies or costly production of prototypes. However, the mentioned prevalence of these methods, particularly the Finite Element Method, resulted in analysis outcomes to be often in advance regarded as accurate ones. The purpose of the article is to showcase, on a simple stress analysis problem, how parameters such as the density of the finite element mesh, finite element formulation or integration scheme significantly influence on the simulation results and how easy it is to end up with the results that do not hold any physical sense, despite the fact that all the basic assumptions of correct analysis (suitable boundary conditions, total system energy stored etc.) have been met. The results of this study can serve as a warning against premature conclusion drawing from calculations carried out by means of FEM simulation. - Źródło:
-
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2015, 64, 1; 139-159
1234-5865 - Pojawia się w:
- Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł