Software: FEM - Tutorial - 2D-Bauteil - Ansys - Netzgenerierung

↑

← →

Netzgenerierung

Verfolgen wir die geführte Konfiguration der Studie weiter, fällt als Nächstes der kleine Blitz vor dem Netzelement auf . Das bedeutet grundsätzlich, dass wir mit diesem Element noch etwas tun müssen. Später kann es sich hier um Aktualisierungen handeln, zu Beginn ist natürlich erst ein initiales Netz erforderlich. Die importierte Geometrie zu vernetzen ist prinzipiell ähnlich einfach wie bei Fusion 360:

• Im Baum der Übersicht mit Linksklick das Netz anwählen und dann über MFL > Netz > Erstellen ein erstes automatisches Netz generieren. Alternativ funktioniert auch der Weg über das Kontextmenü vom Netz, hier "Netz erstellen" auswählen.
• Die genutzten Standardeinstellungen erzeugen ein Netz, das dem aus Abschnitt A der Übung sehr ähnlich sieht.

• Dieses Netz besteht wie in Fusion aus Tetraedern.
• Die automatische Wahl des Elementtyps ist in unserem Fall aber nur aus einem bestimmten Grund gleich: Die Lasche besitzt eine vergleichsweise kleine Fase, die die Gesamtgeometrie schwerer vernetzbar macht.
• Würde man die Fase aus der 3D-Geometrie entfernen, entstünde mit den Automatismen von Ansys ein gleichmäßigeres Netz aus Hexaederelementen (siehe Abbildung).
• Diese Wahl ist sinnvoll, da Hexaeder genauere Ergebnisse in der Simulation erzielen.
• Bei Fusion hatten wir keine Möglichkeit den genauen Elementtyp für unser FE-Netz zu definieren. Lediglich die Ansatzfunktion kann zwischen linear und quadratisch verändert werden.
• Ansys verfügt über eine deutlich umfangreichere Vernetzungsfunktion, die sich deutlich feiner einstellen lässt. Damit wäre es auch möglich das automatisch generierte Netz in weiten Teilen wieder aus Hexaedern aufzubauen.
• Bei quadratischen Ansatzfunktionen ist der Unterschied in der Ergebnisgüte zwischen Tetraedern und Hexaedern aber deutlich geringer als bei linearen.
• Da sich Tetraedernetze besser an beliebige Geometrien anpassen lassen, nutzen viele Programme mit vereinfachter FEM-Funktion (z.B. Fusion) vorzugsweise diesen Elementtyp. Auch im Praxiseinsatz ist man mit diesem Netztyp oft schneller, weshalb Ansys für die komplizierte Geometrie mit Fase ebenfalls zu diesen Elementen wechselt.
• Achtung: Tetraeder mit linearer Ansatzfunktion sollten aber wegen der geringen Ergebnisgüte vermieden werden!

Im Folgenden werden wir das Tetraeder Netz beibehalten und an unsere Studie in Autodesk Fusion 360 anpassen. Damit ist eine bessere Vergleichbarkeit der Arbeitsabläufe und Ergebnisse gegeben. Wie man ein formal besseres Netz aufbaut zeigt sich dann noch am Ende der Übung.

← →