Jak jakość elementów siatki wpływa na precyzję wyników w SOLIDWORKS Simulation?
26 maja 2025
Jednym z fundamentów Metody Elementów Skończonych (MES), na której opiera się SOLIDWORKS Simulation, jest odpowiednie podzielenie modelu na elementy. Jakość siatki ma kluczowe znaczenie dla uzyskania poprawnych rezultatów symulacji, dlatego pominięcie tego aspektu może skutkować błędnymi i niedokładnymi wynikami. Choć samo tworzenie siatki wydaje się prostym procesem, głównym wyzwaniem pozostaje właściwe dostosowanie elementów do modelu. Jakość elementów bezpośrednio wpływa na wiarygodność wyników, stąd konieczne jest dogłębne poznanie tego tematu.
Co oznacza precyzja wyników w SOLIDWORKS Simulation?
Dokładność wyników w MES to stopień zbieżności wyników symulacji z rzeczywistym zachowaniem badanego obiektu. Dokładny wynik to taki, który minimalnie odbiega od wyników uzyskanych w testach fizycznych. Nie chodzi tu wyłącznie o większą liczbę cyfr po przecinku, lecz o rzeczywiste odwzorowanie zachowania analizowanego modelu.
Czynniki determinujące jakość elementów w SOLIDWORKS Simulation
Jakość siatki jest uwarunkowana wieloma czynnikami. SOLIDWORKS Simulation umożliwia tworzenie siatki zarówno ręcznie, jak i automatycznie, dzięki czemu można dostosować parametry do specyfiki przeprowadzanej analizy.
-
Kształt elementów
Podstawowym wskaźnikiem jakości siatki jest kształt jej elementów. W SOLIDWORKS Simulation domyślnie wykorzystywana jest siatka czworościenna. Idealna siatka składałaby się z elementów jednorodnych i regularnych, jednak takie układy są rzadko możliwe do uzyskania w praktyce. Dlatego kształt elementów to kompromis między wiernym odwzorowaniem geometrii a efektywnością obliczeń. -
Rozmiar elementów
Mniejsze elementy oznaczają większą ich ilość, co przekłada się na wzrost liczby węzłów i bardziej precyzyjne wyniki. Warto jednak pamiętać, że:
-
Zbyt duża liczba elementów wydłuża czas symulacji.
-
Może pojawić się efekt błędów numerycznych związanych z ograniczeniami sprzętowymi.
-
Dążenie do najwyższej możliwej dokładności może okazać się nieopłacalne, gdy przyrost precyzji jest niewielki w stosunku do nakładów czasu i zasobów.
-
Gęstość siatki
Dostosowanie zagęszczenia siatki do specyfiki geometrii jest bardzo ważne. W miejscach o złożonej budowie, takich jak otwory, zaokrąglenia czy połączenia, warto zwiększyć gęstość siatki. Pozwala to uwzględnić istotne obszary, np. miejsca koncentracji naprężeń, co znacząco poprawia wiarygodność wyników.
Parametry oceny jakości siatki w SOLIDWORKS Simulation
Narzędzia diagnostyczne SOLIDWORKS Simulation pozwalają sprawdzić, czy siatka jest poprawna i nie zawiera błędów. Najważniejsze wskaźniki to:
-
Jakobian – określa odchylenie kształtu elementu od idealnego. Wartości powyżej 10 lub ujemne wskazują na poważne problemy z geometrią, które mogą zafałszować wyniki symulacji.
-
Współczynnik kształtu – wskazuje na proporcje boków elementu. Optymalne są elementy jednorodne, lecz często muszą być dopasowane do nieregularnej geometrii modelu.
-
Skośność – ocenia kąty elementów, porównując je do idealnego trójkąta równobocznego (w przypadku siatek czworościennych).
Podsumowanie – precyzja wyników w SOLIDWORKS Simulation
Jakość siatki w SOLIDWORKS Simulation ma fundamentalne znaczenie dla wiarygodności wyników. Diagnostyka pozwala ocenić, czy elementy są poprawne, jednak wiedza i doświadczenie w tworzeniu siatki są równie ważne.
Przeczytaj również – Śledzenie trendów w SOLIDWORKS Simulation. Typy analiz dostępne w SOLIDWORKS.
W SOLIDWORKS Simulation sukces polega na znalezieniu balansu między czasem obliczeń a dokładnością wyników. Dla osób chcących pogłębić wiedzę o MES, oferujemy kursy SOLIDWORKS Simulation z praktycznymi wskazówkami, które umożliwiają skuteczniejsze prowadzenie analiz.
