Rappert (Дополнительные лабораторные работы в САЕ Sigma, Nastran), страница 4

Модуль предназначен для возможного изменения параметров сетки перед применением алгоритма, а также отображения сетки на всех этапах работы с нею.

В модуле реализованы возможности:

• Разделения узлов на внутренние, внешние и все узлы (настройка «Выделение узлов» на закладке «Сетка элементов»). Если надо разделять узлы по данному типу, то активируете соответствующий вариант действия;

• Редактирования положения отдельно (выбранного) узла с использованием мыши (самое первое действие в верхней панели действий, над масштабом);

• Ограничение положения редактируемого узла в многоугольнике вокруг него (определяется по соотношению площадей до и после изменения положения узла на закладке «Сетка элементов»);

• Ограничение угла в изменяемых элементах, при редактировании положения узла (по минимальному углу на закладке «Сетка элементов»);

• Восстановление предыдущего положения узла (кнопка «Вернуть» на закладке «Сетка элементов»);

• Ограничение модификации положения внешних узлов (настройка «Блокировать внешние» на закладке «Сетка элементов»);

• Отображение совместно формы пластины и сгенерированной сетки (настройка «Показать зоны/КЭ» на закладках «Зоны пластины» и «Сетка элементов»);

Рис. 40

• Отображение и блокирование области, называемой границей и образующей полосу допуска координат относительно формы пластины (настройки «Показать границу зон» и «Блокировать границу» на закладке «Зоны пластины»). Так же возможно изменять ширину полосу, определяющую границу;

• Выбор активного слоя (на панели «Основные настройки»): переключение между зонами пластины, сгенерированной сеткой и неактивным пространством. При выборе активного слоя происходит:

  • при выборе "Нет":

    • переход на закладку "Сетка элементов"

    • убирается настройка с "Показать зоны"

    • устанавливается галочка "Показать КЭ"

  • при выборе "Сетка КЭ"

    • а) переход на закладку "Сетка элементов"

    • б) устанавливается настройка "Показать КЭ"

  • при выборе "Зоны"

    • а) переход на закладку "Зоны пластины"

    • б) устанавливается настройка с "Показать зоны"

• Привязка к координатной сетке пространства (на панели «Основные настройки»);

Рис. 41 Рис. 42

Рис. 43 Рис. 44

• Поиск координат узлов по элементам и узлам (кнопка «Все узлы» – закладка «Сетка элементов»);

• Расчет узлов находящихся на границе и отображение их списком в панель «Узлы» (кнопка «Блокир-ые узлы» – закладка «Сетка элементов»). В том случае, если не включена граница, список узлов будет включать только внешние узлы;

• Изменение типа узла «внешний/внутренний» (панель «Изменить тип» – закладка «Сетка элементов»);

• Отображение номеров элементов (зон), узлов сгенерированной сетки (закладка «Зоны пластины»):

Рис. 45 Рис. 46

• Запись настроек в реестр и подгрузка из реестра;

3.3.4. Отображение результатов расчета

Модуль практически полностью аналогичен стандартному отображению, реализованному в базовом комплексе Sigma, за исключением внутренней структуры, стандартных для плагина возможностей (см. п. 4) и внедрения его в общую структуру подсистемы.

Рис. 47

3.3.5. Алгоритмы

Данный модуль реализует стандартные алгоритм Рапперта, некоторые его модификации, а также алгоритмы, разработанные автором.

Опишем назначение отдельных элементов окна данного модуля.

Рис. 48

Рис. 49

1. П анель «Выбранные действия» содержит последовательность процедур, которые выбраны справа из панелей действий «Основные» и «Дополнительные» с определенными типами позиционирования для процедур из «Основные». Помимо того, что действия располагаются в последовательности, они ещё могут, выделается активными или наоборот процедуру можно сделать неактивной.

2. Панель «Основные» и «Дополнительные» содержит перечень соответствующих процедур.

3. Кнопка «Добавить в список» добавляет выделенную на «Основные» и «Дополнительные» процедуру в панель «Выбранные действия».

4. Кнопка «Удалить из списка» удаляет выделенную позицию из панели «Выбранные действия».

5. Кнопка «Вверх»/«Вниз» перемещает позицию процедуре в алгоритме соответственно вверх/вниз по списку.

6. Панель «Информация» сообщает пользователю наиболее важную текущую информацию по ходу процесса расчета.

7. Кнопка «Применить алгоритмы к сетке КЭ» запускает процедуру формирования отдельного потока для расчета, внутри которого запускается сам расчет, отдельно от основного потока приложения. В случае если ни одна процедура не активна, то будет выведено соответствующее сообщение в панели «Информация».

8. Прогресс бар при расчете становится активен. Зависит от количества элементов.

9. Информационная строка 1 под прогресс баром так же при расчете становится активной. Зависит от количества элементов. Об этом количестве и ходе основной процедуры, и информирует.

10. Информационная строка 2 находиться под информационной строкой 1 и при расчете становится активной. Информирует о промежуточных действиях процедур.

Рис. 50

1. Кнопка «Прервать расчет» становиться активной при расчете и деактивирует на нажатии системную переменную состояния расчета, и, тем самым, прерывает расчет.

2. Кнопка «<<<Стереть» удаляет все строки из панели «Информация».

Рис. 51

1. Закладка «Расчет» содержит отображаемую во время расчета кнопку «Прервать расчет», «Вернуть назад», «Сохранить изменения» . До начала операции расчета управление переключается автоматически на данную закладку. Кнопка «Прервать расчет» активна только при работе алгоритма, а две остальные по окончании его работы. Данные кнопки позволяют отменить и вернуться к изначальной сетке в варианте или сохранить в текущий вариант изменения произведенные алгоритмом.

2. При выборе закладки «Узлы» выводится информация об узлах сетки на данной закладке, разбивая их по типу принадлежности границе модуля «Сетка КЭ».

3. При выборе закладки «Площади элементов».выводится информация по площадям всех элементов на данной закладке

4. При выборе закладки «Углы в элементах»выводится информация по углам каждого элемента на данной закладке;

5. На закладке «Сравнение и статистика» можно вывести информацию по исходной сетке и текущему варианту сетки, а также можно произвести сравнение двух сеток. Здесь следует отметить, следующие аспекты:

   1. Скорректированная средняя площадь вычисляется, как среднее арифметическое площадей элементов, у которых площадь элемента отличается от максимального и минимального для данной сетки более чем на 10%;

   2. Отношение углов, площадей, числа элементов и узлов, средних площадей вычисляется по формуле ; (3)

   3. Отношение minS/mass вычисляется по формуле: (4)

   4. Обновить информацию в каждой из панелей можно кнопочкой «Обновить», при этом кнопочка «Обновить» на панели «Сравнительные показатели» обновит информацию по сеткам;

   5. Для четырех показателей проверяется их значение и отображается цветом. Зеленый цвет означает, что показатель текущей сетки лучше, а красный хуже. Так на приведенном примере минимальный угол улучшился на 33,15%, т.е. на треть больше, а отношение minS/maxS ухудшилось на 126,77%, по причине несоразмерного уменьшения минимальной площади относительно уменьшению максимальной;

Рис. 52

1. Закладка «Измененние диагоналей» отображает информацию по процедуре «Смена диагоналей»

2. Закладка «Позиционирование» отображает информацию по процедурам позиционирования

3. Закладка «Разбиение треугольников» отображает информацию по процедуре разбиения треугольника

4. Закладка «Разбиение сегментов» отображает информацию по процедуре разбиения сегмента.

5. Закладка «Разбиение сегментов 2» отображает информацию по процедуре разбиения сегмента 2.

Рис. 53

1. Закладка «Критерии процедуры "Смена диагоналей"» на панели «Задание критериев для процедур алгоритма». Содержит выбор типа позиционирования узлов сетки КЭ после смены диагонали и условие возможности проведения смены диагонали. В этом условии значение минимального угла для новообразованного кластера можно либо задать исходя из собственных соображений, либо принять рассчитанное значение минимального возможного угла сетки.

Рис. 54

1. Закладка «Первичные ограничения» предназначена для задания позиционирования процедур из числа основных и критериев, изначально отсеивающих неподходящие элементы, метода разбиения треугольников. Формирование и обоснование критериев будет рассмотрено далее, после описания базовых процедур. Так же как и на «Критерии процедуры "Смена диагоналей"» задаются критерии минимального угла и максимальной площади.

Рис. 55

1. Закладка «Вторичные ограничения» предназначена для задания критериев, отсеивающих неподходящие кластеры результирующих элементов, метода разбиения треугольников и сегментов. Формирование и обоснование критериев будет рассмотрено далее, после описания базовых процедур. Задать значения критериев для разбиения сегмента можно при помощи специальных кнопок, расположенных рядом с полем значения. Данные поля рассчитывают подходящие значения критериев. Минимальный угол и минимальную площадь для сетки КЭ.

Теперь перейдем к описанию критериев и процедур.

Схематичное изображение ограничений как нельзя лучше позволит понять технологию использования ограничений. Изначально, исходная сетка образует множество, подмножествами которого будут множества элементов, которого удовлетворяют ограничениям