Nota Técnica Nº G6 -- Unión de Mallas entre Elementos Incompatibles

Soporte al Usuario de COSMOS/™ -- Nota Técnica Nº G6

Unión de Elementos Incompatibles en COSMOS/M

Productos: COSMOS/M Geostar
Versión: Todas las Versiones
Categoría: Preprocesado
Ultima revisión: Agosto-2001

Contenido:

	Unión de Mallas No Compatibles mediante BONDEF
	Ejemplos de Unión de Mallas No Compatibles
	Consejos Prácticos

Unión de Mallas No Compatibles mediante BONDEF

La orden BONDEF de COSMOS/M permite unir caras de elementos asociados con las entidades geométricas seleccionadas aplicando internamente ecuaciones de restricción en los nodos para compatibilizar los desplazamientos y rotaciones de las piezas a unir. El usuario especifica la entidad primaria a unir (curva, superficie o región) con el grupo de entidades secundarias (de nuevo pueden ser entidades tipo curva, superficie o región). Todas las entidades geométricas deben estar previamente malladas, y todos los lados/caras de elementos asociados con la entidad primaria se unen con los lados/caras de los elementos del grupo de entidades secundarias.

La orden es muy útil para conectar piezas malladas con elementos incompatibles, sin necesidad de asegurar la compatibilidad del elemento ni la continuidad de la malla en la unión. A continuación se detalla las entidades geométricas y los tipos de elementos que se pueden unir automáticamente:

Ejemplos de Unión con BONDEF

En la figura anterior, la palabra SHELL se refiere a cualquier elemento de 6 GDL tipo triángulo de 3-6 nodos (por ejemplo SHELL3, SHELL3T, SHELL3L, SHELL6 & SHELL6T) o cuadrilátero de 4-8-9 nodos (por ejemplo SHELL4, SHELL4T, SHELL4L, SHELL9 & SHELL9L). De forma similar, SOLID se refiere a cualquier elemento sólido de 3 GDL del tipo hexaedro de 8-20 nodos o tetraedro de 4-10 nodos (por ejemplo TETRA4, TETRA4R & TETRA10). Asimismo la figura anterior muestra algunas aplicaciones típicas de unión entre elementos no compatibles.

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Ejemplos de Unión de Mallas No-Compatibles:

Unión de mallas entre elementos no-compatibles en el modelo de un misil

Unión Curva-Curva entre partes "no coincidentes" malladas con elementos SHELL
de 4 nodos y 6 GDL por nodo (Ux,Uy,Uz, Rx,Ry,Rz)

Unión Curva-Superficie

Unión Curva-Superficie

Unión Curva-Superficie entre superficie y sólido mallados con elementos SHELL
de 6 gdl por nodo y SOLID de 3 gdl por nodo, sin rotaciones

Unión Superficie-Superficie entre dos sólidos

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Consejos para la Unión de Mallas No-Compatibles

	La orden BONDEF usa internamente ecuaciones de restricción para igualar desplazamientos y rotaciones en ambas piezas a unir. Las pruebas de calidad realizadas demuestran que en el caso de unir piezas con densidad de malla y rigidez razonables los resultados están dentro del 10% de los obtenidos si las dos piezas están unidas de forma continua mediante nodos comunes.
	La orden BONDEF está disponible para análisis estático lineal, frecuencias naturales y pandeo, transferencia de calor y análisis no lineal estático y dinámico.
	La orden BONDEF ofrece la opción de elegir entre unión uni-direccional (es decir, conectar todos los nodos de la entidad primaria con los elementos de la secundaria) o bi-direccional (es decir, conectar los nodos de cada entidad con los elementos de la otra). La opción uni-direccional se debe usar cuando todos los elementos a unir son de bajo orden, mientras que la opción bi-direccional se debe usar cuando se unen elementos de alto orden en la entidad primaria con elementos de alto orden también en la entidad secundaria.
	Cuando se unen sólido y láminas/cáscaras tipo SHELL, se recomienda usar SHELL como entidad primaria y sólidos como secundaria independientemente del orden de los elementos.
	Cuando se unen elementos SHELL a SOLID/TETRAx, los nodos comunes no deben fundirse ya que se liberarían los grados de libertad de rotación en los SHELL. En las uniones SHELL con SHELL o SOLID/TETRAx con SOLID/TETRAx sí está permitido fundir nodos comunes.
	En problemas donde la concentración de tensiones en la unión sea crítica, se recomienda utilizar alta densidad de malla en las partes a unir de ambas piezas. Se recomienda hacer un análisis con malla grosera para determinar las áreas que requieren un mallado más fino.

	En modelos donde se une una pieza muy rígida con otra relativamente flexible puede existir deterioro de resultados ya que la parte flexible sufre deformaciones o altos gradientes de desplazamiento. Los resultados se mejoran mucho si se utiliza alta densidad de malla en la zona de unión de la pieza flexible.
	Las relaciones de movimiento y restricción entre los nodos de las entidades geométricas primarias y secundaria se forman y calculan en la fase de análisis. Para ver esta información ejecutar la orden PRINT_OPS y activar la opción de "escribir detalles" en el fichero de salida.