контуры

Контуры (contours) представляют собой замкнутые последова­тельности линий, лежащих на одной плоскости и использующиеся для определения регионов (областей). В GEOSTAR могут быть определены как однородные, так и неоднородные контуры. Однородные контуры имеют од­нородное распределение элементов, определяемое либо средним размером элемента, либо числом элементов на контуре. При создании неоднородных контуров задаются либо средний размер элемента, либо число элементов на каждой линии, входящей в контур. Эта информация используется при форми­ровании сетки конечных элементов на регионе.

Регионы

Регион (region) определяется одним внешним контуром и макси­мум девятнадцатью внутренними контурами. Все контуры региона должны лежать в одной и той же плоскости. Формирование сетки конечных элемен­тов на регионе осуществляется в соответствии с параметрами, заданными в образующих его контурах.

Многогранник

Многогранником (polyhedron) в GEOSTAR называется непре­рывная замкнутая многосторонняя граница, определяемая группой поверх­ностей и/или регионов. Многогранник может быть создан только в случае, если GEOSTAR сможет найти единую замкнутую границу, присоединяющую данный регион или поверхность в пределах некоторого заданного допуска. Таким образом, многогранник является комбинацией подобных поверхностей и ре­гионов и может быть покрыт сеткой конечных элементов оболочечного типа с помощью команды МА_РН. Эта команда использует все доступные поверх­ности и регионы для создания многогранника. Если многогранник формируется на основе только некоторого подмножества связанных поверхностей или регио­ном, заданных для модели, пользователь должен, прежде всего, выделить не­обходимые объекты в так называемый список выбора, используя команды из подменю CONTROL-SELECT. Область пространства, заключенная в много­граннике или между группой многогранников, может быть впоследствии опреде­лена как особый объемный объект, называемый ЧАСТЬ.

Часть

Частью (part) в GEOSTAR называется область пространства, заключенная внутри одного многогранника, либо между группой многогранни­ков. В определении части может быть использовано до 50 многогранников. Часть может автоматически покрываться сеткой конечных элементов с помо­щью команды MA_PART.

1.3.2. Системы координат

Разные системы координат используются при создании гео­метрических объектов, а также для задания нагрузок и граничных условий. При построении точек и узлов, определении нагрузок и граничных условий могут быть использованы прямоугольная, цилиндрическая и сферическая системы координат. При построении других геометрических объектов могут использоваться только прямоугольные системы координат. Системы ко­ординат с номерами 0, 1 и 2 автоматически определяются в GEOSTAR соответственно как общая (глобальная) прямоугольная, общая цилиндриче­ская и общая сферическая. Все остальные системы координат являются мест­ными (локальными). Координаты точек и узлов, а также узловые перемеще­ния, полученные при вычислениях, могут быть выведены в листинг в любой из определенных систем координат.

Нагрузки и граничные условия интерпретируются относительно теку­щей активной системы координат.

Местная система координат элемента (ECS) используется при вы­числении напряжений. По умолчанию ECS, определяемая типом элемента и порядком следования узлов, считается местной системой координат и имеет ссылочный номер - 1. Другие величины относятся к использованию системы координат. Значение ECS выводится в листинг с помощью команды ELIST.

1.4. Генерация сеток конечных элементов в GEOSTAR

Генерация сетки конечных элементов это процесс получения узлов и элементов. Сетка образуется путем задания узлов и их последующего соеди­нения для определения элементов. Различные подменю генерации узлов и элементов на заданных объектах обеспечивают пользователя удобными средствами для реализации этого процесса. По мере возможности, а также в ряде случаев исходя из практичности, процесс генерации сеток выполняется непосредственно на геометрических объектах. На, каком бы этапе формирова­ния модели в

GEOSTAR элемент не создавался, с ним связываются теку­щие активные атрибуты: тип элемента, набор геометрических свойств, на­бор физических свойств и система координат элемента (команда EPROPSET предлагает другие процедуры для задания атрибутов элементов).

1.4.1. Параметрическая генерация сеток конечных элементов

Параметрическая генерация сеток конечных элементов применя­ется для параметризованных геометрических объектов, таких как линии, по­верхности и объемы. Пользователю предлагается задать число элементов и параметр неоднородности (spacing ratio) для каждого направления. Для генера­ции сеток на геометрических объектах имеются следующие команды.

M_PT- генерация сетки одноузловых элементов типа MASS в точках.

M_CR - генерация сетки двух и трех узловых одномерных элементов типа TRUSS3D или BEAM3D на линиях.

M_SF - генерация сетки плоских элементов типа PLANE2D или SHELL на поверхностях.

M_VL - генерация сетки пространственных элементов типа SOLID или MAG3D в объемах.

MPTDEL - уничтожение узлов и элементов массы в заданных точках.

MCRDEL - уничтожение узлов и ферменных или балочных элементов, связанных с заданными линиями.

MSFDEL - уничтожение узлов и оболочечных элементов, связанных заданными поверхностями.

MVLDEL - уничтожение узлов и объемных элементов, связанных с за­данными объемами.

1.4.2. Автоматическая генерация сеток конечных элементов

При автоматической генерации сетки конечных элементов формиру­ется сетка из треугольных элементов для таких объектов как поверхность, реги­он, многогранник и часть. Задается либо средний размер элемента, либо число элементов.

MA_RG - генерация сетки плоских трех узловых элементов на ре­гионе, используя установки, сделанные для отдельных контуров.

MA_SF - генерация сетки плоских трех узловых элементов на по­верхности.

MA_PTRG - генерация сетки на регионе радиального расходя­щимся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки.

MA_CTRG - генерация сетки на регионе радиального типа, рас­ходящимся от одного из внутренних контуров, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этого контура.

MA_NUSF - генерация неоднородной сетки на поверхности с возмож­ностью для пользователя задавать число элементов на каждой стороне поверх­ности.

MA_PTSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, расходящейся из точки, с возможностью улучшить сетку непосредственно около этой точки.

МА_CRSF - генерация сетки на поверхности радиального типа, рас­ходящейся от одной своих сторон, с возможностью улучшить сетку непо­средственно около заданной стороны.

МА_РН - автоматическая генерация сетки на многограннике.

МА_PART - автоматическая генерация сетки на части. МАЯОСН - модификация сетки на регионе путем изменения числа узлов элементов.

MARGCH - модификация сетки на поверхности путем изменения числа узлов элементов.