Cómo decidir qué elemento usar en el análisis FEM. Dada una situación, digamos el análisis de estrés de un cigüeñal, ¿cómo puedo decidir el elemento que se utilizará? ¿Hay alguna literatura disponible para el mismo

Answer 1

La elección del elemento se refiere a:

1. Geometría de elementos (tetraherdal, hexaédrica, pentaédrica).
2. Número de puntos de integración.
3. Orden de integración: lineal o cuadrático.

En general, la mejor manera de elegir es echar un vistazo a las descripciones que se encuentran en la sección de ayuda de su software. Deberían darte suficientes consejos. Y le proporcionarán la bibliografía relevante.

Tet o hex es una cuestión de facilidad de malla . Si puedes mallar fácilmente como hexágono, ve por eso. Sin embargo, si tendrá que remesh, una malla tetraédrica es más fácil de generar automáticamente.

El número de puntos de integración y el orden del elemento deben elegirse en función de las tensiones y tensiones esperadas que tendrá. Los elementos completamente integrados pueden experimentar bloqueo volumétrico en altas tensiones. Para más detalles lea [1-3]

Elementos de integración reducidos pueden experimentar reloj de arena . Si hay contacto, la convergencia puede ser más difícil con elementos de orden superior. Para más detalles vea mi respuesta en [4].

(Originalmente publiqué esto como un comentario, dado que es una respuesta muy rudimentaria. No dude en pedirme más detalles).

[1] Página sobre LSDYNA Support Locking en un elemento cuadrilátero
[2] B. Vossen, Bloqueo volumétrico en elementos finitos, Tesis de fin de carrera final, Universidad de Tecnología de Eindhoven, 2008 Página en mate.tue.nl
[3] Bloqueo volumétrico en elementos finitos hiperelásticos
[4] ¿Cuál es el “efecto de reloj de arena” en el análisis de elementos finitos? ¿Cómo funciona la integración reducida, que resulta en el efecto de reloj de arena? ¿Cómo podemos contrarrestar el efecto de reloj de arena?

Answer 2

El tipo de elemento que se utilizará en el análisis depende del tipo de análisis, geometría, carga (tensión plana, deformación plana …), capacidad computacional, software comercial … … Por ejemplo, utiliza un elemento de orden superior (nodos intermedios) para representar con precisión la geometría compleja. Ansys tiene una muy buena biblioteca de elementos para su referencia que proporciona los detalles de todos los elementos con sus propiedades y aplicaciones.