Верификация алгоритмов задания жесткого контакта при решении задач механики деформируемого твердого тела методом серийного эксперимента на большой выборке моделей в облачной инфраструктуретезисы доклада
Аннотация:При проведении инженерного анализа деформируемого твердого тела методом конечных элементов, нередко возникает нужда в склейке модели, то есть в моделировании тела
как односвязанной конструкции, состоящей из нескольких соединенных вместе обьемных
частей. Примером такой задачи может являться расчет механики зубного протеза, стыка трубы в сложном соединении, деталей микросхем, клеевых соединений и много другого.
Осуществить склейку модели можно двумя способами - либо построить общую, топологически связанную конечноэлементную сетку модели, либо построить на контактирующих
поверхностях склеенных обьемов граничное условие жесткого контакта, связывающее степени свободы узлов поверхностей через условие общности перемещений и напряжений по
нормали. Оба способа имеют свои преимущества и недостатки. В случае, когда модель
связана посредством общей сетки, осуществить расчет может быть проще, однако сама
сетка может оказаться избыточной по числу элементов и хуже отражать особенности модели. При связывании модели посредством условия жесткого контакта можно учесть и
скорректировать зазор и нахлест сетки, однако модель оказывается численно более сложной.
В настоящей работе был произведен сравнительный анализ обоих методов на большой
выборке CAD-моделей.
Из набора данных моделей ABC Dataset были отобраны 1000 подходящих - многообьемных и топологически цельных - моделей, на которых, посредовательно, была решена задача расчета модальных частот методом жесткого контакта и сращивания сетки.
Была произведена оценка сходимости решения задачи для выбранных алгоритмов, оценка
ресурсозатратности и размеров сетки.
Работа была произведена внутри облачной инфраструктуры облачного CAE-сервиса
Prove.Design.