Soporte al Usuario de COSMOS/™ -- Nota Técnica Nº S13
Diferencias entre Mallado con Elementos "Draft" y "High"
Productos: COSMOS/Works, COSMOS/DesignSTAR
Versión: Todas las Versiones
Categoría: Mallado
Ultima revisión: 7-Julio-2000
En "draft quality mesh" (también denominado mallado con elementos de Bajo-Orden o lineales), cada elemento sólido tetraedro tiene sólo 4 nodos en los vértices, no se introducen nodos intermedios.
En "high quality mesh" (también denominado mallado de Alto-Orden o cuadráticos), cada elemento sólido tetraedro tiene 10 nodos: 4 nodos en los vértices y un nodo en el medio de cada borde (un total de 6 nodos intermedios). Nótese que los elementos de Alto-Orden pueden tener lados curvos. Esto ayuda a obtener mayor precisión en geometría curvada.
| Elemento
Tetraedro (TETRA4) de 4-nodos en los vértices |
Elemento
Tetraedro de 10-nodos (TETRA10) (4 en los vértices + 6 nodos intermedios) |
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La aproximación lineal del elemento tetraedro de 4-nodos de Bajo-Orden (en GEOSTAR se llama TETRA4) le confiere una precisión limitada ya que, similarmente al triángulo de tres nodos, sólo puede modelar exactamente un campo de tensiones o deformaciones uniforme. Es un elemento del tipo CST (Constant Stress/Strain Tetrahedron, tetraedro de deformación y tensión constante) que ofrece resultados de buena calidad sólo cuando las deformaciones son constantes a lo largo del elemento, y ofrece pobres prestaciones representando estados de carga de flexión o torsión si el eje de flexión o torsión corta al elemento o es próximo a él. Esto explica que en zonas donde se prevean gradientes de tensiones elevados será necesario utilizar mallas más tupidas. Si se utiliza con una alta densidad de malla, el elemento TETRA4 ofrece una buena relación precisión/coste de la solución.
El elemento cuadrático de Alto-Orden (TETRA10 en GEOSTAR) es el más popular y el más aconsejado siempre para mallar modelos sólidos 3D, representa perfectamente problemas de flexión pura, pero el coste en tiempo de solución es más elevado que el TETRA4
Recordar una vez más que para validar los resultados obtenidos en un Análisis por Elementos Finitos y comprobar que los mismos sean razonables, lo más importante es constatar que existe equilibrio de fuerzas entre cargas aplicadas y reacciones en apoyos. Si dicho equilibrio de cargas se cumple, podremos decir que los resultados de tensiones y desplazamientos obtenidos se encuentran dentro de lo razonable.
Y por último no olvidar realizar estudios de convergencia para validar la precisión de los resultados de tensiones: refinar la densidad de malla (usar la mitad de tamaño del estudio anterior) y comprobar la variación de resultados de desplazamientos y sobre todo de tensiones. Si esta variación no es superior a un 8%, podemos decir con seguridad que los resultados obtenidos son válidos y razonables, ya que no son función de la malla al no sufrir cambios apreciables al reducir el tamaño de los elementos.
