Software: FEM - Tutorial - Elektrostatik - Z88 - Mapped Mesh

↑

← →

Strukturierte Vernetzung

Die automatisierte Vernetzung (Freemesh) von Flächen/Körpern funktioniert sehr gut nur mit Dreiecken/Tetraedern. Entsprechende Netzgeneratoren stehen sowohl in kommerzieller als auch in freier Software zur Verfügung.

Häufig benötigt man jedoch die Vorteile einer regelmäßigen Vernetzung mittels Vierecken/Hexaedern:

• geringere Elementanzahl,
• geringerer Rechenaufwand,
• höhere numerische Genauigkeit der Elemente,
• gerade bzw. ebene Bereichsgrenzen zwischen Bereichen unterschiedlicher Eigenschaften im Netz.

Für die regelmäßige Vernetzung mit Vierecken/Hexaeder existieren keine automatisierten Mapped Mesher:

• Vierecke/Hexaeder führen in Free Meshern zu unregelmäßigen Netzen, welche teilweise mit Dreiecken/Tetraedern gefüllt werden.
• Die regelmäßige Vernetzung erfordert eine manuelle direkte Definition der Elemente oder zumindest eine manuelle Steuerung der Vernetzungsstruktur.
• Das im Z88Aurora angewandte Superstruktur-Konzept repräsentiert ein Prinzip der manuellen Steuerung.

Z88-Superstruktur-Konzept:

• Mit sehr großer Wahrscheinlichkeit hat jeder Übungsteilnehmer bei der Definition der Z88-Superstrukturen mittels AutoCAD mehrfach geflucht!
• Die Eingabe der erforderlichen Informationen erscheint am Anfang als sehr umständlich und fehleranfällig.
• Nach einigem Üben wird jedoch klar, dass hier wirklich nur das erforderliche Minimum an Informationen auf den Z88-Layern einzugeben ist.
• Da man die komfortablen Fang-Funktionen von AutoCAD für die Verankerung der Superstruktur an der CAD-Geometrie nutzen kann, resultieren Fehler überwiegend aus unkonzentrierter, manueller Tätigkeit.
• Dieses Superstruktur-Konzept besitzt ein großes Potential für die schrittweise Automatisierung der strukturierten Vernetzung, da das "Zeichnen und Beschriften" strengen Regeln folgt.
• Hinweise:
  • Falls man die Vorteile einer regelmäßigen Hexaeder-Vernetzung benötigt, stellt das Superstruktur-Konzept ein optimales Verfahren dar.
  • Ein Teil des hohen Definitionsaufwandes während der Übung resultierte daraus, das Hexaeder mit linearer Ansatzfunktion trotz prinzipieller Eignung nicht nutzbar waren. Hier besteht Hoffnung, dass dieses Problem im nächsten Z88Aurora-Release behoben ist.

← →