Parcelles de Qualité des Éléments dans l’Établi Ansys

L’établi mécanique Ansys dispose d’un objet de géométrie de construction pour analyser en détail les graphiques de qualité des éléments. En outre, des préréglages appropriés peuvent être appliqués, ce qui bénéficiera de la flexibilité et de la visibilité dans les résultats de post-traitement.

Comment Construire des Tracés de Qualité d’élément dans Ansys Mécanique

L’établi Mécanique Ansys facilite l’examen de la qualité des éléments lors du développement des contrôles de maillage, permettant des tracés de qualité FEA visuellement attrayants.

Les éléments bien formés donnent des résultats supérieurs et aident à réduire les erreurs de forme d’élément lors de l’analyse de grands déplacements, comme lors de l’utilisation de matériaux hyperélastiques avec une contrainte importante.

Cet article passe brièvement en revue les fonctionnalités de l’outline L’établi Mécanique permettant d’afficher la qualité des éléments (1) en couleur dans la branche Maillage, ( 2) en utilisant des diagrammes à barres de la qualité des éléments et (3) en traçant la qualité des éléments dans le post-traitement après que les formes des éléments ont été déformées par la déformation dans un modèle.

Techniques de qualité à trois éléments

Workbench Mechanical a une nouvelle fonctionnalité pour examiner la qualité des éléments au niveau de la branche Maillage, afin d’examiner les conséquences des contrôles de maillage avant de résoudre un modèle. Cependant, voici d’abord une vue des métriques de maillage telles qu’elles ont été mesurées dans Workbench Mechanical dans les dernières versions du logiciel :

1. Créer des métriques de maillage

Pour obtenir la vue ci-dessus des métriques de maillage, cliquez sur la branche Maillage dans le plan, accédez aux détails de « Maillage », ouvrez la section Statistiques des détails et utilisez la liste déroulante pour Mesure de maillage pour sélectionner la métrique qui vous intéresse—dans la figure ci-dessus, « Qualité de l’élément » a été choisi. De nombreux choix sont disponibles :

Comme vu ci-dessus, la liste complète des métriques de maillage dans la branche de maillage en 16.0 est :

Aucun
Qualité des éléments
Rapport d’aspect
Rapport jacobien
Facteur de déformation
Déviation parallèle
Angle d’angle maximal
Distorsion
Qualité orthogonale

Après avoir choisi une mesure de qualité, un graphique à barres est généré indiquant le nombre d’éléments répartis sur dix Zones de métriques d’élément. Si l’utilisateur clique avec le curseur sur l’une des dix barres du graphique, les éléments qui tombent dans la zone de cette métrique d’élément sont affichés dans la fenêtre graphique.

Dans la figure ci-dessous, la barre avec une qualité d’élément d’environ 0,5 a été cliquée, et les éléments avec cette qualité sont affichés dans la fenêtre graphique, avec la géométrie translucide afin de donner contexte aux emplacements des éléments :

2. Créer des tracés de couleurs

Le deuxième moyen de visualiser la qualité des éléments consiste à créer des tracés de couleurs. Ce qui est nouveau dans la version 16.0, c’est la possibilité de produire des nuanciers d’une variété de mesures de qualité des éléments. Comme le montre la figure ci-dessous, une évaluation de la qualité du maillage peut être affichée dans un tracé de couleur au niveau de la branche Maillage.

Notez d’abord que pour obtenir les tracés de couleur de la qualité des éléments, dans la section Statistiques des détails de « Mesh », la métrique de maillage doit être définie sur « Aucun », comme vu dans la figure ci-dessus. Dans la section Style d’affichage des Détails du « Maillage », un certain nombre de choix sont disponibles :

La coloration des éléments est contrôlée par la liste déroulante « Style d’affichage », comme le montre la figure ci-dessus. La couleur du corps ne montre pas d’évaluation de la qualité des éléments. Les choix d’intrigue de qualité sont :

Qualité des éléments
Rapport d’aspect
Rapport jacobien
Facteur de déformation
Déviation parallèle
Angle d’angle maximal
Distorsion
Qualité orthogonale

Notez que certains choix de tracés de couleurs de qualité d’élément ne s’appliquent pas aux éléments tétraédriques, tels que « Déviation parallèle », qui produit un résultat vide ou nul.

3. Prospection de la qualité de la forme des éléments avec des résultats définis par l’utilisateur

Le troisième type d’évaluation de la qualité des éléments disponible est le post-traitement. Les éléments dans leur forme déformée sont évalués, à un temps de résolution paramétrable par l’utilisateur. Les tracés proviennent de la liste des résultats définis par l’utilisateur.

Dans la figure ci-dessus, notez que plusieurs évaluations de la qualité de la forme des éléments peuvent être choisies dans la liste des résultats définis par l’utilisateur. Ils comprennent:

Qualité des éléments
Rapport d’aspect
Rapport jacobien
Facteur de déformation
Déviation parallèle
Angle d’angle maximal
Asymétrie

Notez que certains choix, tels que l’écart parallèle, ne s’appliquent pas aux éléments tétraédriques. Par conséquent, produira un résultat nul pour les tracés de qualité des éléments dans Ansys.

En ce qui concerne les résultats du post-traitement, les formes des éléments sont évaluées dans l’état déformé de l’élément, la déformation de l’élément étant une conséquence de la déformation dans le modèle. L’heure du tracé produit sera par défaut sur « Dernier », mais peut être définie par un utilisateur sur n’importe quelle valeur d’heure préférée. La figure FEA Quality Plots illustre cela ci-dessous.

Dans la figure ci-dessus, l’évaluation de la forme de la qualité des éléments a été effectuée sur les formes des éléments déformées par la solution. Dans les données tabulaires pour ce résultat de solution, notez la différence entre les valeurs minimales et maximales aux valeurs temporelles de 1,0 et 2,0. Cette différence résulte de la modification des charges sur le modèle entre les instants 1,0 et 2,0.

Conclusion | Tracés de qualité Ansys FEA en WB mécanique

Workbench Mechanical propose trois façons de visualiser les évaluations de la qualité de la forme des éléments.

Pendant le prétraitement, des tracés de couleur de la qualité des éléments peuvent être effectués en choisissant les valeurs de la liste déroulante Style d’affichage des détails de la branche de maillage, tout en gardant le choix Métrique de maillage défini sur « Aucun ».

Dans la branche Mesh, un utilisateur peut accéder à Details et utiliser le choix Statistics > Mesh Metric pour produire des graphiques à barres de la plage d’un certain nombre d’évaluations de forme d’élément.

Lors de l’évaluation des résultats de la solution, des résultats définis par l’utilisateur peuvent être créés pour plusieurs évaluations de forme d’élément, qui sont appliquées aux éléments déformés, produisant des tracés colorés.

Dans les tracés colorés, les valeurs de la légende peuvent être ajustées par l’utilisateur et d’autres outils de révision peuvent être utilisés, tels que Probe, Min et Max, et les commandes de contour habituelles.