Software: FEM - Tutorial - 2D-Komponente - Belastung - Netzgenerierung

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Netzgenerierung

Für die Vernetzung der Geometrie benötigt man ein gewisses Wissen zu Finite-Elemente-Modellen, weil die Qualität des generierten Netzes entscheidend für die Qualität der Simulationsergebnisse ist:

  • Ein grobes Netz wird schnell berechnet, die Ergebnisse können aber zu ungenau sein.
  • Ein feineres Netz benötigt mehr Zeit für die Berechnung, liefert aber meist genauere Ergebnisse. Die Vernetzung müsste insbesondere im Bereich der Loch-Kanten hinreichend fein sein, weil dort mechanische Spannungsspitzen zu erwarten sind.
    Software FEM - Tutorial - 2D Komponente - Belastung - Netzgenerierung - Netzsichtbarkeit aktivieren.gif

Bisher verwenden wir noch die Standard-Einstellungen für die Vernetzung. In einem ersten Schritt soll analysiert werden, ob damit ein qualitativ hochwertiges Netz generiert wird.

  • Nach dem Aktivieren der Netzansicht über das Netz-Kontextmenü im Browser muss zuerst eine Berechnung des Netzes erfolgen. Das berechnete Tetraeder-Netz ist ziemlich grob:
    Software FEM - Tutorial - 2D Komponente - Belastung - Netzgenerierung - Netzeinstellungen aufrufen.gif

Zu den globalen Netzeinstellungen gelangt man im Browser über das Netz-Kontextmenü bzw. den Bearbeiten-Button:

  • Im Prinzip würde eine Vernetzung der Platine mit einer Elementschicht genügen. Dabei sollten die Tetraeder-Elemente nicht zu spitz werden (Max. Seitenverhältnis möglichst klein).
  • In diesem Sinne werden wir die Elementgröße an die Dicke unserer Lasche anpassen:
    • Standardmäßig orientiert sich die mittlere Elementgröße an der maximalen Abmessung des Modells (10% der Maximalabmessung).
    • Da wir uns an der Dicke der Lasche orientieren möchten, spezifizieren wir eine absolute Größe von 1 mm für dieses Netz:
Software CAD - Tutorial - Analyse - Fusion 360 - Simulation Statisch Netzeinstellungen absolut.gif
  • Daraus resultiert eine sehr homogene Vernetzung des gesamten Bauteils mit einer Schicht von näherungsweise gleichseitigen Tetraedern:
Software FEM - Tutorial - 2D Komponente - Belastung - Netzgenerierung - 1mm-Elemente.gif