Manual de Onshape

Algoritmo Tet-Dominante: tutorial rápido Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: 1) Copiar el proyecto con el modelo CAD     

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Haga clic en el enlace de proyecto que le lleva a la página de descripción general del proyecto tutorial. En la esquina superior derecha haga clic en Acciones y seleccione Hacer una copia En el diálogo de apertura puede cambiar el título del proyecto o su descripción Haga clic en Copiar proyecto para crear una copia en su panel de control personal (esta operación puede tardar unos segundos) Después de la copia exitosa verá el nuevo proyecto que aparece en el panel de control. Pase el ratón sobre el proyecto y haga clic en la flecha que aparece en la esquina superior derecha de la miniatura del proyecto para abrir directamente el proyecto. Una vez cargado el proyecto, debe ver la geometría del bloque de rodamiento en el visor Utilice el registro de eventos de geometría para comprobar la dimensión de su archivo CAD

Geometría del bloque de cojinetes 2) Creación de una nueva malla 

Cree una nueva malla con la geometría cargada haciendo clic en el botón Geometría de malla

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En la malla recién creada, la geometría CAD sirve como su base

3) Elección del tipo de malla 

Una vez que se crea la operación de malla, elija el tipo deseado - en este caso queremos aplicar el algoritmo Tet- dominante.

4) Definición de los parámetros de operación 

Elija la orden de malla deseada ( Primer orden en este tutorial)

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Si desea ejecutar una simulación de mecánica sólida puede elegir el segundo orden para obtener mejores resultados, pero para las simulaciones de fluidos siempre elija primer orden

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Seleccione el tamaño automático general y la finura de malla deseada ( 2-Grueso en este tutorial)

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El parámetro de finura influye en la relación máxima entre las longitudes de borde del elemento adyacente, afecta a geometrías con dimensiones mayores y detalles de pequeño tamaño en particular

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Especifique el número de núcleos de cálculo para la operación de mallado, según la complejidad de la geometría y el grado de finura requerido ( 4 en este tutorial)

5) Inicie la operación de malla y examine la malla 

Haga clic en Inicio

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Compruebe el área de notificación en la parte inferior izquierda para obtener información sobre el estado

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Una vez finalizada la operación, el visor se actualizará con la malla

Malla de malla de cojinete generada con malla de malla automática gruesa La malla resultante para el bloque de rodamiento muestra una discretización razonable de la geometría y puede servir ahora para una primera configuración de simulación. Sin embargo, como podemos ver, algunas partes tales como los radios pequeños no se representan exactamente en cada detalle. Para cumplir con requisitos de calidad de malla más altos, podemos ajustar los parámetros de mallado manualmente usando un tamaño manual (con el tamaño 6 - personalizado el número de segmentos por radio se puede configurar manualmente para aumentar la resolución de los filetes) o añadir una malla Refinamiento en los filetes con una finura local de 4 - fino . Ambos métodos se presentan en el tutorial Tet- dominante : avanzado .

Comparación de los detalles de la malla con el tamaño grueso (izquierda), refinamiento adicional con tamaño fino (medio) o utilizando un tamaño personalizado con el número de segmentos por radio aumentado a 4

Algoritmo Tet-Dominante: tutorial avanzado

Este tutorial de mallado se basa en el tutorial rápido Tet- dominante pero introduce técnicas de mallado más avanzadas como refinamientos locales y tamaño manual de elementos . Además de eso también se presentan los métodos de evaluación de la calidad de la malla . Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: 1) Copiar el proyecto con el modelo CAD 2) Creación de una nueva malla  

Cree una nueva malla con la geometría cargada haciendo clic en el botón Geometría de malla En la malla recién creada, la geometría CAD sirve como su base

3) Elección del tipo de malla 

Una vez que se crea la operación de malla, elija el tipo deseado - en este caso queremos aplicar el algoritmo Tet- dominante.

4) Definir la malla con refinamientos 

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En este tutorial queremos crear dos mallas diferentes para la geometría. El objetivo es tener una mejor resolución de las regiones de filete en comparación con el tutorial rápido Tet- dominante. Para lograr esto, primero creamos un refinamiento de malla en las regiones de filete y en la segunda malla no tendremos un refinamiento local, sino que modificaremos el tamaño de malla para aumentar la resolución de malla en los filetes indirectamente. Para la primera malla vamos a crear los refinamientos de malla de tamaño de elemento local en los filetes. Para ello, nos desplácese un poco hacia abajo en el panel de operación de malla hasta que veamos la sección de refinamientos de malla y haga clic derecho a su lado en nuevo.

Añada un refinamiento de malla haciendo clic en nuevo 

En la configuración de refinamiento, asegúrese de que el tipo de refinamiento es Tamaño de elemento local y seleccione para finura de malla el nivel 4 - Fino . Haga clic en Agregar selección desde el visor para asignar esas caras al refinamiento (en total debería tener 14 caras asignadas).

Caras y ajustes asignados para el tamaño del elemento local Importante Si desea modificar las asignaciones de un refinamiento de malla después de que la malla ya se calculó, primero debe eliminar el resultado de la malla existente haciendo clic con el botón derecho en la operación de malla y seleccionando eliminar el resultado. La configuración de la malla se conservará, pero el resultado de la malla se eliminará y la geometría de la base se mostrará de nuevo en el visor

5) Definir la malla con tamaño 

Para crear la segunda malla, repita los pasos 2) y 3) para crear una nueva malla.

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En esta configuración de malla no añadimos refinamientos, pero refinaremos indirectamente los filetes usando un tamaño manual adaptado. Para ello, primero cambie el tamaño del elemento a Manual . Los ajustes predeterminados para la longitud máxima del borde del elemento y la longitud mínima del borde del elemento se adaptan automáticamente a la geometría actual y no es necesario cambiarlos por ahora.

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Para la clasificación de Malla elegimos el nivel 6 - Personalizado . Con el fin de tener una malla refinada en los filetes cambiar el valor del número de segmentos por radio a 4 . Esto asegurará que en cada borde curvado, tenemos al menos 4 elementos. Guarde la configuración.

Configuración para el tamaño manual de malla 

Haga clic en el botón Inicio para comenzar el proceso de mallado.

5) Examinar las dos mallas

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Una vez que ambas operaciones de malla están terminadas, podemos comparar ambas mallas primero visualmente

Comparación de los detalles de la malla con el tamaño grueso del tutorial rápido (izquierda), refinamiento adicional con tamaño fino (medio) o usando un tamaño personalizado con número de segmentos por radio aumentado a 4 (derecha) 

Además, vamos a investigar la calidad de la malla con el post-procesador. Para ello, cambie a la ficha Post-procesador y seleccione primero la malla con refinamientos. Puede cambiar la vista a superficies con bordes para reconocer mejor los elementos de malla en el post-procesador.

Vista de la malla después de la carga en el post-procesador

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Ahora queremos comprobar la calidad de la malla usando dos criterios de calidad comunes Jacobian Escala y Ratio de Colapso . Todos los criterios de calidad básicamente miden cuánto difiere un elemento tetraédrico de la malla de un tetraedro óptimo que es el tetraedro regular. Si los elementos están demasiado distorsionados, los errores de aproximación aumentarán y finalmente los resultados de la simulación basados en tales mallas podrían ser incorrectos. No hay valores de umbral estrictos para aquellas medidas que dicen que la calidad de un elemento ya no es aceptable, por lo que los valores que figuran a continuación representan prácticas más comunes que reglas definidas. Jacobiano escalado : El valor óptimo es 1 y todos los valores mayores que \ (0.5 \) son aceptables Relación de colapso : El valor óptimo es \ (\ sqrt {2/3} \) y los valores mayores que \ (0,1 \) se consideran aceptables

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Para mostrar la calidad del elemento, haga clic en Añadir filtro y seleccione el filtro MeshQuality . En el panel de propiedades, vaya a la Medida de calidad de Tet y seleccione Jacobian escalado . Haga clic en Aplicar. Si no ve un cambio en los colores, puede que tenga que cambiar la escala del color. Puede hacerlo moviéndose sobre el botón Escala en la parte superior del visor y haga clic en Rescale al rango de datos :

Actualización de la escala de calidad de la malla 

Ahora debe ver una representación adecuada de la calidad de la malla.

Calidad de malla con medida jacobiana escalada 

Con el fin de detectar mejor las zonas de malla de baja calidad, agregamos un Filtro de umbral y establecemos el rango umbral de \ (0,0 \) a \ (0,1 \) y hacemos clic en aplicar. Ahora vemos que hay algunos elementos con una calidad baja. Para localizar mejor sus ubicaciones dentro de la malla global, podemos activar la visibilidad de la malla inicial y reducir su opacidad \ (0,1 \) . Como estos elementos no están cerca de las áreas donde se esperan altas tensiones (que son los filetes), esta malla sería aceptable para la simulación.

Calidad de malla filtrada por elementos de baja calidad

Reducción de la opacidad de la malla inicial 

Finalmente podemos agregar la segunda malla al post-procesador, haciendo clic con el botón derecho en ella y seleccionando añadir malla al visor . Para poder mostrar ambas mallas a la vez sin superposición, agregamos un filtro Transform que traduce la segunda malla por 0,2 m en la dirección x poniendo \ (0,2 \) en el primer campo de la propiedad Translate . Repetimos los pasos anteriores para mostrar los elementos de mala calidad también para esta malla y compararla con la malla con refinamientos. Vemos que la malla con refinamientos no tiene básicamente elementos de baja calidad, con el valor más bajo para el jacobiano escalado que es apenas tímido de \ (0,1 \) .

Comp aración de elementos negativos para ambas mallas: tamaño manual (izquierda) y refinamientos (derecha) Importante

Para aumentar simplemente la calidad de una malla que utiliza un tamaño manual, el parámetro de velocidad de crecimiento de la clasificación de Malla debe ser reducido del valor estándar de \ (0,5 \) a valores más bajos de aproximadamente \ (0,1 \) . 

Podemos concluir que en este ejemplo la malla con refinamientos locales muestra menos elementos de baja calidad en comparación con el tamaño de malla definido manualmente y debería preferirse para el análisis de mecánica de sólidos. Aún así, la malla manual muestra una calidad aceptable y podría ser preferida en casos en los que el número de nodos es una preocupación ya que contiene aproximadamente un 70% menos nodos que la malla con refinamientos.

Importante Si la malla debe utilizarse más tarde para un análisis de mecánica sólida, se prefiere una malla de segundo orden . En la mayoría de los casos el uso de una malla de segundo orden reduce los errores de modelo y de aproximación y resultará en esfuerzos más precisos comparados con una malla de primer orden de la misma finura.

Algoritmo Tet-Dominante: Tutorial de acoplamiento de caudal Este tutorial de mallado demuestra cómo el algoritmo de mallado Tet- dominante puede usarse para generar mallas de alta calidad para flujos internos. Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: Ir al proyecto tutorial 1) Copiar el proyecto con el modelo CAD  Haga clic en el enlace de proyecto que le lleva a la página de descripción general del proyecto tutorial.  En la esquina superior derecha haga clic en Acciones y seleccione Hacer una copia  En el diálogo de apertura puede cambiar el título del proyecto o su descripción  Haga clic en Copiar proyecto para crear una copia en su panel de control personal (esta operación puede tardar unos segundos)  Después de la copia exitosa verá el nuevo proyecto que aparece en el panel de control. Pase el ratón sobre el proyecto y haga clic en la flecha que aparece en la esquina superior derecha de la miniatura del proyecto para abrir directamente el proyecto.  Una vez cargado el proyecto, debe ver la geometría del bloque de rodamiento en el visor  Utilice el registro de eventos de geometría para comprobar la dimensión de su archivo CAD

Geometría del dominio fluido de flujo de tubería 2) Creación de una nueva malla  Cree una nueva malla con la geometría cargada haciendo clic en el botón Nueva malla  En la malla recién creada, la geometría CAD sirve como su base 3) Elección del tipo de malla  Una vez que se crea la operación de malla, elija el tipo deseado - en este caso queremos aplicar el algoritmo Tet- dominante. 4) Definición de los parámetros de operación  En las propiedades del algoritmo de malla, deje el tamaño del elemento para ser automático, pero cambie la finura de malla de 2 - grueso a 4 - fino para reducir el tamaño total del elemento uniformemente.

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Ajustes globales para la malla de flujo de tubería Con el fin de modelar correctamente el flujo a través de un tubo, la capa límite debe ser resuelta con precisión. Esto puede conseguirse refinando la malla en las regiones próximas a las paredes. El mejor método para hacer esto es con la ayuda de un refinamiento de malla de inflación de capa . Para añadir un refinamiento de malla, haga clic en Nuevo en el lado inferior izquierdo del panel de configuración de malla junto a Mejoras de malla . En los ajustes de refinamiento de malla, cambie el tipo de tamaño de elemento local a inflación de capa . Cambie el grosor total de la capa a \ (0,01 \) m y deje el resto de los valores predeterminados. Ahora las áreas necesitan ser definidas donde el refinamiento de la capa debe actuar encendido. Para ello, primero seleccione todas las caras de la pared del tubo (todas las caras además de las tres circulares ) y haga clic en Añadir selección del visor para asignarlas al refinamiento de la capa. Pulse Guardar para almacenar la configuración.

Ajuste del refinamiento de la malla de inflado de la capa en las caras de pared Importante Si la malla a creada con el algoritmo de mallado Tet- dominante debe utilizarse más tarde para un análisis de mecánica de fluidos debe utilizarse una malla de primer orden , de lo contrario el solver CFD no puede manejar la malla. 5) Inicie la operación de malla y examine la malla

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Vaya a la operación de malla (por defecto llamada Operación 1 ) y haga clic en el botón Inicio . Compruebe el área de notificación en la parte inferior izquierda para obtener información sobre el estado. Una vez finalizada la operación, el visor se actualizará con la malla.

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Malla resultante con refinamiento de la capa en las caras de la pared Con el fin de investigar también la malla interna, se puede aplicar un clip de malla :

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Cómo agregar un clip de malla Deje la configuración predeterminada y haga clic en Aplicar . Ahora la malla interna es visible y se puede comprobar que la malla de la capa se ha creado correctamente en todas las caras de la pared.

Vista detallada de malla recortada Hex-dominante automatizado: Flujo interno a través de un tubo angulado

Este breve tutorial muestra cómo crear una malla utilizando la operación automatizada Hex-dominante para el análisis de flujo interno. Paso a paso Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: Introducción    

La geometría se puede cargar arrastrando y soltar o también se puede importar directamente desde Onshape. Para este tutorial, tienes que importar el proyecto tutorial en tu 'Panel' a través del enlace anterior. Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' . Haga clic en el modelo CAD para cargar el modelo en el visor.

2) Generación de malla Haga clic en la geometría disponible. A continuación, haga clic en el botón "Mesh Geometry" en el panel de opciones. Importante Tenga en cuenta que para la mordaza interna automática la geometría debe ser un único sólido CAD cerrado que represente la región / dominio Fluid. Seleccione "Hex-dominante automático (sólo CFD)" y dar los parámetros de malla en consecuencia.

"Hex-dominante automático (sólo CFD)" Ajuste los parámetros de la operación como se muestra en la figura siguiente 

Importante es la asignación en la que se generarán células de capa límite refinada. Seleccione todas las caras excepto las entradas y salidas y luego Guardar.

3) Revisión de malla Haga clic en el botón Inicio para comenzar el trabajo de mallado.

Golpear el botón de inicio nos da los resultados en menos de 2 minutos en 2 núcleos

El registro de eventos, así como las operaciones de filtrado en el visor permiten revisar la malla con respecto a la calidad de la celda y otras métricas

Hex-dominante automatizado: Malla alrededor de un spoiler

Este breve tutorial muestra cómo crear una malla utilizando el Hex-dominante automático para túnel de viento / flujo externo para el análisis de flujo alrededor de un spoiler. Paso a paso Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: Introducción   

La geometría se puede cargar arrastrando y soltar o también se puede importar directamente desde Onshape. Para este tutorial, tienes que importar el proyecto tutorial en tu 'Panel' a través del enlace anterior. Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' .

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Haga clic en el modelo CAD para cargar el modelo en el visor.

2) Generación de malla Haga clic en la geometría disponible. A continuación, haga clic en el botón "Mesh Geometry" en el panel de opciones.

El "túnel de viento / flujo externo" automático de Hex-dominante (sólo CFD) Seleccione los parámetros de malla según el problema. La finura aumenta la calidad de la malla a costa de un mayor tamaño de malla y tiempo computacional. Utilice la adición de capas para añadir capas en el límite geeometry para una mejor resolución de malla cerca del límite.

Configuración de este tutorial: la opción de adición de capas automáticamente infla cinco capas finas en paredes físicas

Ajuste del baseMeshBox: determina el tamaño del dominio de flujo alrededor del objeto. Para fines de demostración, elegimos una muy pequeña. Importante Para los casos de flujo externo, el dominio de flujo (baseMeshBox) debe ser 2-3xL aguas arriba, 4-6xL corriente abajo y 2-3xL en las direcciones del viento transversal desde el objeto. Aquí 'L' es la longitud del cuerpo en la dirección del flujo. 3) Revisión de malla

Golpear el botón de inicio y confirmar la caja nos da los resultados en menos de diez minutos (en dos núcleos)

El registro de eventos muestra las cantidades exactas de la malla resultante. En este caso se generaron alrededor de 1.536.000 células.

El filtro de malla de clip permite una revisión visual más detallada de la malla y sus propiedades internas

Una mirada más cercana a la capa límite muestra las capas de células finas que se han inflado en la superficie del alerón

Hex-dominante paramétrico: Malla alrededor de un vehículo

Este breve tutorial muestra cómo crear una malla utilizando la operación de malla Hexdominante para un análisis de túnel de viento de un vehículo. Esta operación es muy potente y te ofrece múltiples opciones para refinar tu malla, crear regiones y muchas más. En este tutorial nos quedaremos con las opciones bastante básicas. Paso a paso Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: Introducción    

La geometría se puede cargar arrastrando y soltar o también se puede importar directamente desde Onshape. Para este tutorial, tienes que importar el proyecto tutorial en tu 'Panel' a través del enlace anterior. Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' . Haga clic en el nombre del modelo CAD en "Geometría" para cargar el modelo en el visor.

2) Generación de malla Haga clic en la geometría disponible. A continuación, haga clic en el botón "Mesh Geometry" en el panel de opciones.

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Elija como un tipo Hex-Dominante paramétrico (sólo CFD) Seleccione el número de celdas en cada dirección para Bounding Box como se muestra en la figura siguiente. Este cuadro delimitador servirá como los límites del dominio para la simulación. Seleccione el número mostrado de núcleos de cálculo para esta operación.

3) Definir la caja de malla base que forma el túnel de viento  Una vez que se guarda la operación paramétrica Hex-dominante (CFD) , el árbol se amplía automáticamente con los elementos de esta operación  Un parámetro importante es el tamaño de la caja de base, que se utiliza como dominio de fluido circundante.  Para cambiar el tamaño de la caja haga clic en BaseMeshBox dentro del árbol  El panel de configuración muestra ahora las coordenadas de los dos puntos que definen la caja  Cambie el punto máximo y mínimo de la caja de manera que la caja forme su túnel de viento

La caja delimitadora ajustada a la forma del vehículo 

Tan pronto como el cuadro delimitador se ajusta correctamente, podemos ocultarlo haciendo clic en el icono 'ojo' en el cuadro de selección del visor (esquina superior derecha) 4) Definir el punto material  Punto material: Este es el parámetro que el algoritmo utiliza para determinar si la malla se crea dentro de una forma o fuera. En este caso, este punto se encuentra dentro de la caja de malla de base, pero no la forma misma para crear la malla fuera del vehículo.  Seleccione el MaterialPoint y dé las coordenadas

Configuración del punto Material 5) Agregue mejoras de superficie y características  Con el fin de resolver las características del vehículo con precisión puede agregar un refinamiento de características bajo los refinamientos de malla.  Esto refinará los bordes de la característica y el área circundante hasta la distancia y el nivel especificados

Definición del refinamiento de la característica  

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Lo mismo ocurre con las superficies del vehículo: La adición de un refinamiento superficial garantiza una buena resolución de las paredes del vehículo. La superficie se refina en base a un nivel mínimo y máximo. El nivel máximo se aplica cuando el ángulo de curvatura de la superficie excede los 30 grados. Aquí puede seleccionar el volumen completo (sólido) para refinar todas las superficies o caras individuales seleccionándolas en el visor y haciendo clic en el botón "Añadir selección del visor". Aquí seleccionamos el volumen sólido.

Definición del refinamiento superficial

6) Agregue un refinamiento de la capa límite  Para resolver los gradientes grandes cerca de las paredes, agregaremos una capa límite más fina cerca del vehículo  Por lo tanto, haga clic en Add new Mesh Refinement en el elemento Mesh Refinemens de la malla actual  Elija el tipo de Adición de capa  Agregue las caras a la cartografía que son paredes físicas (vea la figura)

Elija las caras en las que se creará una capa límite 

Tan pronto como haya asignado todas las caras relevantes, elija el número de capas que desea tener  Para un análisis sofisticado, normalmente se introducirían regiones de malla más finas más próximas al vehículo que se omitirán en este breve tutorial. (Esto se puede hacer creando una región de caja bajo primitiva de geometría, añadiendo un refinamiento de región y seleccionando el cuadro creado en entidades refinadas)  No es necesario modificar los otros ajustes. 7) Iniciar la operación de malla  Una vez que esté satisfecho con los ajustes, pulse el botón Inicio al final del panel de configuración de la operación de malla  La operación de malla se realiza en paralelo sobre el número de núcleos que especificó  Dependiendo del tamaño de su malla de base y los niveles de refinamiento que ha especificado esto puede tomar algún tiempo ( Informática )  Una vez que se haya completado el cálculo, se notificará a través del cuadro de notificación  Nota : La operación Hex- dominante puede crear mallas muy grandes que podrían causar problemas para la visualización 3D (ver Limitaciones ) 8) Inspeccione la malla resultante  Con el fin de tener una mirada más cercana a la malla que se ha calculado, puede cortar a través de ella con el clip de malla de filtro dentro del visor

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Pulse el botón Filtro y elija Clip de malla El plano indica dónde se cortará la malla Pulse Aplicar - la plataforma le mostrará en segundos la vista de corte de la malla actual

Una vista de clip de malla de la malla resultante Consejos y trucos 

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Tenga en cuenta que la operación de malla Hex- dominante es muy potente y flexible, pero no directa, pero no se frustra cuando sus primeras mallas no son como usted espera. Con un poco más de práctica y sobre todo más conocimiento sobre cada parámetro es una potente herramienta para crear mallas CFD El primer parámetro que se debe tener en cuenta es el recuento de células de la baseMeshBox - que influye en la malla resultante En segundo lugar, hacer uso de los refinamientos: El refinamiento de la característica le da una buena resolución de los bordes, el refinamiento superficial asegura una malla de la calidad cerca de las superficies, y los refinamientos del volumen permiten que usted resuelva regiones interesantes más exacto

Parametric hexagonal dominante: Valve Geometry

general:

En este tutorial, el proceso de malla para una geometría de válvula se lleva a cabo usando el enfoque "paramétrico hex-dominante". El "Hex-dominante paramétrico" es la opción de malla semi-automática que utiliza células hexaédricas y permite una completa flexibilidad en los parámetros de mallado con todo tipo de opciones de refinamiento. El objetivo es obtener una malla de buena calidad que resuelva bien la geometría y el dominio. La configuración de la geometría de la válvula utilizada tiene un pequeño ángulo de apertura de 25 grados. El principal desafío aquí será el acoplamiento de un pequeño espacio entre la válvula y la carcasa del tubo. Este tutorial destacará algunos puntos esenciales del proceso de mallado que ayudarían a obtener mejores resultados de simulación. Introducción   

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Para iniciar este tutorial, debes importar el tutorial "Meshing Tutorial-Hexdominante paramétrico para Valve Geometries" en tu 'Dashboard' a través del enlace anterior. Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' . Haga clic en el modelo CAD "Valve-25-STL" para cargar el modelo CAD en el visor. La figura siguiente muestra adicionalmente la geometría de la válvula dentro del tubo para ilustración.

Nota: la geometría STL está pre-dividida para separar las caras de mallado y posterior asignación de condiciones de contorno.

Importante Es importante que la geometría tenga las caras / secciones de entrada y de salida a cierta distancia aguas arriba y aguas abajo de la válvula. Por lo general, una distancia Upstream de al menos 4-7D y la distancia de Downstream de 8-12D se recomienda para simulaciones numéricas para lograr una mayor precisión de los resultados. Generación de malla 

Para crear una nueva malla a partir de este modelo CAD, haga clic en el azul 'Botón de geometría de malla'

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Automáticamente, se crea una nueva malla llamada "Valve-25-STL-mesh" y una operación de malla por defecto denominada "Operación 1". Para especificar exactamente cómo se generará la malla, haga clic en la operación en sí (actualmente denominada Operación 1, puede cambiarla de nombre a 'Hexmesh') y seleccione el tipo de mallado como: 'Hex-dominante paramétrico' y desplácese hasta la Y haga clic en Guardar.

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Después de guardar, se generará un sub-árbol con " Geomerty Primitives " y " Mesh Refinements " como se muestra a continuación . Esto se utilizará para definir los parámetros de mallado y refinamientos.

1-) Geometría Primitivas y Ajustes Principales Aquí especificaremos las configuraciones y primitivas para la 'Base Mesh' y otros refinamientos que se aplicarán posteriormente. 

Comenzamos con "BaseMeshBox" , bajo Geometry Primitives. Aquí especificamos las extensiones de la caja para la malla base como se muestra en la figura siguiente.

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La "Caja Base" (mostrada en azul) rodea entonces la mitad de la geometría como se muestra. Esto se debe a que sólo queremos mallar la mitad de la geometría y aplicar una condición de simetría en el plano x-max. A continuación viene el "Material Point" , que especifica el espacio que será mallado. Por lo tanto, para este caso, el punto debe situarse en la región entre la superficie de la válvula y la superficie de la tubería. Esto se especifica como se muestra en la figura siguiente.

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Ahora especificamos la discretización de la malla base haciendo clic en el nombre 'SHM' y dando el número de celdas en cada dirección de coordenadas como se muestra en la figura. Aquí también seleccionamos los núcleos de cálculo para el cálculo paralelo.

Importante

Para una malla de buena calidad, se recomienda tener células cerca de cubo para la malla de base. Consulte la documentación paramétrica hexadecimal para obtener más detalles. Importante Para una malla fina destinada (alrededor de o más de 5 millones de células), por ejemplo, como en el caso de este tutorial, por favor, seleccione 16 o 32 máquina de cálculo de núcleo para cumplir con los requisitos de memoria. 

Ahora creamos "Geometry Primitives" adicionales, que se utilizarán posteriormente para refinamientos de regiones. Haga clic en 'Geometry primitives' y 'add new primitives' del tipo 'Cylinder' como se muestra en las figuras a continuación.

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Especifique el nombre 'Cylinder-Valve' y los valores siguientes, luego guarde para obtener la región del cilindro mostrada.



Del mismo modo crear 4 más primitivas de 'Tipo: Cilindro' como se detalla en la siguiente tabla:  Éstos se utilizarán más adelante para refinar las regiones de la corriente del up / down, el boquete de la abertura entre la válvula y la pipa, y las áreas de la bisagra. CilindroBorde del CilindroCilindro Tubería cilindro Bisagra-1 Bisagra-2 Punto de referencia (x)

0

0

-1,16

-1

Punto de referencia (y)

0

-0,03

-0,04

0

Punto de referencia (z)

-3

-0,01

-0,01

0

Eje (x)

0

0

0

0,13

Eje (y)

0

0,02

0,02

0

Eje (z)

10

0,0425

0,0425

0

Radio

1

1.1

0,57

0,17



La siguiente figura ilustra las primitivas creadas:

2-) Refinamientos de malla Aquí agregaremos los refinamientos necesarios para las superficies, bordes y regiones para generar una malla fina de tamaño óptimo. Los niveles de refinamiento dados son relativos

al tamaño de la celda 'baseMesh' con cada nivel reduciendo el tamaño a la mitad. Consulte la documentación paramétrica hexadecimal para obtener más detalles. I-) Refinamiento de superficie Este refinamiento es muy importante y necesario para resolver la superficie de malla del cuerpo. Se requiere una fina malla superficial para capturar la geometría en detalle. 

Para añadir un "refinamiento de superficie", haga clic en "Refinamientos de malla" y luego haga clic en el botón "Añadir malla refinamiento" como se muestra.



Vuelva a asignarle nombre a 'Surf-pipe-inlet-outlet' y seleccione un tipo 'Surface refinement' para especificar los parámetros como se muestra en la figura siguiente. Esto refinará las superficies de la tubería, entrada y salida. Seleccione las caras mostradas y haga clic en Guardar.





Cree más refinamientos de superficie para la superficie de la válvula como se detalla en la siguiente figura:

Ii-) Refinamiento del borde de la característica Este refinamiento es importante para resolver los bordes de la característica de la geometría y producir una malla fina en los bordes.

 

Añada un nuevo refinamiento de malla y seleccione el tipo "Refinamiento de características" para refinar cerca de bordes. Re-nombre e ingrese los valores como se detalla en la figura siguiente. Esto aplicará ahora un refinamiento de nivel 5 a una distancia de 0,01 m de los bordes extraídos en todas las direcciones.

Iii-) Refinamiento de la región Los refinamientos de la región refinarán las células de malla de volumen basándose en el nivel de refinamiento dado. Estos son importantes para obtener una malla de volumen fino en las proximidades, aguas arriba y aguas abajo de la válvula.   

Ahora añadimos "Refinamientos de región" usando las primitivas de geometría creadas antes para refinar la malla de volumen. Por lo tanto, agregue un nuevo refinamiento de malla, cambie el nombre a 'Reghinge-1', seleccione Tipo 'Region refinement' y especifique los ajustes como se muestra a continuación y guarde. Esto aplicará un refinamiento de nivel 7 dentro de la región seleccionada.

 

Del mismo modo, cree 3 más "refinamientos de la Región" como se detalla en la tabla siguiente: Válvula de Reg-borde-bisagra-2 Reg-pipe registro

Modo refinamiento de la región

dentro

dentro

dentro

distancia

1

1

1

Nivel

5

3

2

Región refinada Primitiva de geometría Cilindro-bisagra-2 y Válvula de Cilindroasignada cilindro-borde cilindro Tubería Iv-) Refinamiento de capas  Por último, agregue un "refinamiento de capa" para resolver la región viscosa de la capa límite. Especifique los ajustes como se muestra a continuación.  Esto generará 3 capas basadas en el tamaño relativo.  Elija las paredes físicas internas y la válvula, es decir, el face_3 y el face_4 del cuadro de asignación y haga clic en guardar.

3-) Configuración avanzada Para generar una malla de calidad óptima, asegúrese de que los ajustes de avance se ajustan como se muestra en las figuras a continuación. 

Para los controles de "malla Castellated" y "Span":

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Para 'Control de capas':



Para 'Control de calidad de malla':

 

Eso es todo ! Ahora haga clic en "SHM" (bajo Operaciones de malla) en el árbol e inicie la operación de mallado haciendo clic en el botón "Inicio" en el panel central en la parte superior.

Importante Todas las operaciones se calculan en la nube remota (no en su computadora). Una vez que se inicia una operación, simplemente puede pasar a otro proyecto / operación o iniciar varias otras operaciones o incluso desconectarse.  

Después de algunos minutos de computación, aparecerá un elemento de árbol de "Log de malla" debajo de nuestra operación de malla. Una vez finalizada la operación de malla, la malla ahora se puede ver en el visor.

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La figura siguiente muestra los resaltes de la malla generada para ilustración.

Parámetros hexadecimales: geometrías giratorias

Este tutorial muestra cómo puede utilizar la operación paramétrica hexadecimal completa para crear una malla que admita la simulación de sistemas rotativos. Estas mallas son necesarias cuando se desea simular una turbina, bombas y otros sistemas que contienen un rotor. ¿Dónde está la diferencia con el "mall normal"? En realidad no es muy diferente si ya está familiarizado con la operación normal Hexdominante. La única cosa que usted necesita hacer además es asegurarse de que una "zona celular" se crea dentro de una cierta parte de su malla. Ejemplo práctico: una malla para una hélice Preparación de la geometría La geometría necesita ser preparada de una manera especial para que se pueda producir una malla de zona giratoria: Se necesita colocar un cilindro alrededor del rotor. Todas las células dentro del cilindro serán tratadas posteriormente como giratorias. El cilindro necesita ser definido como un cuerpo sólido. Eso significa que usted tendrá un sólido dentro de otro sólido (el rotor dentro del cilindro). Para este tutorial, puede importar el proyecto tutorial que contiene la geometría en su "Panel" a través del siguiente enlace.

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Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' .

Se ha colocado un cilindro alrededor del rotor para definir la zona giratoria. Una cara del cilindro se hace invisible para que el rotor interior se puede ver

Nota: Para sus goemetries, construya un ensamblaje (algunos programas de CAD lo llaman 'compuesto') de ambos cuerpos, exporte (preferiblemente en formato STEP) y suba a SimScale. Configuración de la malla Utilice el algoritmo de malla Hex-dominante para crear una malla para la geometría. Los parámetros más notables que debe ajustar son los números de celdas en la dirección x / y / z (que determinan el recuento total de células de la malla final), las dimensiones de la caja delimitadora de fondo y la ubicación dentro de la malla .

Importante De forma predeterminada, habrá una primitiva de geometría predefinida llamada "_BaseMeshBox". Se asocia automáticamente con la operación de malla. Las coordenadas de sus puntos de esquina definen el área máxima dentro de la malla que se creará. Por ejemplo, al realizar aerodinámica externa, representa el volumen de aire alrededor de la estructura. En la mayoría de los casos, debe tener un tamaño más grande que la propia geometría. También es una prueba para asegurarse de que su geometría está escalada correctamente. El visor le da una retroalimentación visual de la caja. Las unidades de longitud son las mismas que en la geometría. Si encuentra una discrepancia en lo que esperaba, compruebe si la geometría se ha escalado correctamente. Si encuentra que la geometría necesita ser escalada (por ejemplo por un factor de 0.001 para convertir desde milímetros a metros), utilice la operación de geometría "Escala". Defina el _BaseMeshBox (dominio alrededor de la geometría en la cual fluye el fluido) dando dimensiones apropiadas.

La caja de malla de base se definió alrededor del rotor. Especifique el punto de material como se muestra en la figura siguiente.

El punto material para la malla.

El resto de los parámetros deberían funcionar en la mayoría de los casos. Si no está satisfecho con la calidad de la malla, póngase en contacto con nosotros para obtener ayuda o busque ayuda en los numerosos foros de OpenFOAM en Internet. Refinamientos de malla Los refinamientos de malla se encuentran entre los parámetros más importantes para configurar Hex-dominante. En este ejemplo, se utilizarán un total de 5 refinamientos. 1. Refinamiento de características El refinamiento de la característica es fácil de definir. Todas las características (es decir, los bordes) de la geometría se extraerán usando un criterio de ángulo de característica y se prescribirá un cierto refinamiento en los bordes. Es generalmente deseable tener un refinamiento de la característica.

Un refinamiento de la característica se utiliza para refinar cerca de todos los bordes de la geometría.

2. Refinamiento de la región Un refinamiento de la región se utiliza para refinar la malla dentro de un volumen. El cilindro alrededor de la hélice definirá una zona dentro de las células será más refinado que en el resto de la malla. Insinuación Utilice el visor para seleccionar un volumen. En el visor hay 4 botones que alternan el modo de selección. Si lo configura en 'volumen', puede seleccionar volúmenes haciendo clic en el visor con el botón izquierdo del ratón. A continuación, utilice el botón '+ Añadir selección desde el visor' para realizar la asignación y guardar.

Un refinamiento de la región se utiliza para refinar las células cerca del rotor. 3. Refinamientos de superficie Los refinamientos superficiales son los más importantes. Utilizamos 2 refinamientos superficiales:  

En el rotor para refinar las células cerca de las cuchillas y En el cilindro para definir la zona giratoria.

Refinamiento para superficies de cuchillas Este refinamiento hace que las células cerca de la superficie de la hélice se refinen.

Un refinamiento superficial se utiliza para refinar las células en la superficie del rotor. Refinamiento para la zona de rotación (MRF / AMI) Este paso es crucial para definir correctamente la zona celular que girará.

Para ello, la opción 'Create cellZone' se establece en 'true' y se da un nombre (por ejemplo 'MRF') a la zona. Ahora asignar el cilindro "volumen o volumen establecido" como la entidad asignada. Importante Debe tenerse en cuenta que para crear una zona de células MRF la entidad asignada debe ser sólo un ' volumen o volumen establecido ' y no un conjunto de cara o cara. Además, asegúrese de que el nombre de la zona de celda no comience con un número y no contenga espacios. Por ejemplo, los nombres válidos serían "MRFZone", "MRFZone_1", "rotating_cells" y Not "1MRFZone", "MRF zone".

Un refinamiento superficial se utiliza para crear una zona celular dentro del cilindro. Posteriormente, estas células serán declaradas rotativas y resultarán efectos de propulsión. 4. Mejora de capa Refinamientos de capa se utilizan para crear capas límite cerca de paredes sólidas. Cuando se consideran los efectos turbulentos, se requiere refinamiento de la capa límite para obtener una solución correcta. Cree un nuevo refinamiento de capa y asigne todas las caras de la hélice.

Un refinamiento de capa se utiliza para crear capas límite cerca del rotor. Cálculo de la malla Una vez que la malla está completamente configurada, se puede iniciar la operación de malla. En este caso, el cálculo se ejecutó en 4 núcleos durante aproximadamente XXX minutos. Mientras que el acoplamiento está funcionando, usted puede ver el acoplamiento que engrana para ver qué está sucediendo. Si se producen errores, puede inspeccionar el archivo de registro para obtener indicaciones sobre qué puede haber causado el error. En caso de duda, póngase en contacto con el equipo de soporte de SimScale y adjunte el contenido del archivo de registro o comparta su proyecto con nosotros. Inspección del resultado Cuando la malla se ha terminado, se puede inspeccionar en el visor. El resultado se muestra en la siguiente imagen. El filtro de malla de clip se ha aplicado para cortar a través del plano medio de la malla y ver cómo la malla se ve cerca del rotor.

Corte transversal a través de la malla final. La calidad de la malla del ventilador se puede inspeccionar ocultando las paredes circundantes y la región de MRF. Todas las operaciones de refinado de malla se pueden ajustar para obtener la calidad de malla deseada.

Ventilador de malla.

Parámetros hexadecimales: Refrigeración electrónica general:

En este tutorial, el proceso de malla para una geometría utilizada para enfriar dispositivo electrónico usando la técnica de transferencia de calor conjugado (CHT) se lleva a cabo

usando el enfoque "paramétrico Hex-dominante". El parámetro "Hex-dominante paramétrico (sólo CFD)" es la opción de acoplamiento semiautomático que utiliza celdas hexaédricas y permite una total flexibilidad en los parámetros de mallado con todo tipo de opciones de refinamiento. El objetivo es obtener una malla de buena calidad que resuelva bien la geometría y el dominio. Este tutorial destacará algunos puntos esenciales del proceso de mallado que ayudarían a obtener mejores resultados de simulación. Enlace al proyecto tutorial que contiene la geometría: Introducción   

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Para iniciar este tutorial, tiene que importar el proyecto tutorial "Meshing TutorialHex-dominante paramétrico para enfriar dispositivo electrónico" en su 'Dashboard' a través del enlace anterior. Una vez importado, el 'Banco de trabajo' está abierto y estará en la pestaña 'Creador de malla' . Haga clic en el modelo CAD "passive_with_sink" para cargar el modelo CAD en el visor.

Nota: la geometría STL está pre-dividida para separar las caras de mallado y posterior asignación de condiciones de contorno.

Requisito de geometría Importante

Tenga en cuenta que los sólidos y el dominio de fluidos debe ser modelado como diferentes partes que no se superponen, pero los límites de las partes que se tocan entre sí. Este es un criterio importante para definir posteriormente las interfaces entre regiones diferentes. En este caso del fregadero de refrigeración electrónico, la geometría cargada tiene tres sólidos, dos representan los chips FB-4 y uno para el disipador de calor, y una región de fluido que representa el dominio del aire. Generación de malla 

Para crear una nueva malla a partir de este modelo CAD, haga clic en el azul 'Botón de geometría de malla'

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Automáticamente, se crea una nueva malla llamada "passive_with_sink-mesh" y una operación de malla por defecto denominada "Operación 1". Para especificar exactamente cómo se generará la malla, haga clic en la operación en sí (actualmente llamada Operación 1, puede cambiarla de nombre a 'HexaMesh') y seleccione el tipo de mallado como: 'Parámetro hexadecimal dominante (sólo CFD)' y desplácese hacia abajo A la parte inferior y haga clic en guardar.

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Después de guardar, se generará un sub-árbol con " Geomerty Primitives " y " Mesh Refinements " como se muestra a continuación . Esto se utilizará para definir los parámetros de mallado y refinamientos.

1) Geometría Primitivas y Configuración principal Aquí especificaremos las configuraciones y primitivas para la 'Base Mesh' y otros refinamientos que se aplicarán posteriormente. 

Comenzamos con "BaseMeshBox" , bajo Geometry Primitives. Aquí especificamos las extensiones de la caja para la malla base como se muestra en la figura siguiente. Se sugiere mantener la caja delimitadora automática generada cuando se importa una geometría, ya que este es un factor importante para dividir las diferentes caras. Por lo tanto, las siguientes configuraciones de "BaseMeshBox" y "Material Point" pueden dejarse predeterminadas para cualquier otra simulación que desee realizar usando un problema de transferencia de calor conjugado.

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La "Caja Base" (mostrada en azul) rodea entonces la geometría como se muestra. A continuación viene el "Material Point" , que especifica el espacio que será mallado. Por lo tanto, para este caso, debe asegurarse de que el punto se encuentra dentro del dominio fluido y fuera de los sólidos. Esto se especifica como se muestra en la figura siguiente.

Ahora especificamos la discretización de la malla base haciendo clic en el nombre 'HexaMesh' y dando el número de celdas en cada dirección de coordenadas como se muestra en la figura. Aquí también seleccionamos el número de núcleos computacionales para el cálculo paralelo. Recuerde configurar la opción 'Crear malla multiregión' a "true".

Importante La 'Crear malla multiregión' es la opción que indica la plataforma para crear diferentes regiones según definido en la geometría. Esto nos ayuda a definir múltiples dominios e interfaces durante la configuración de la simulación.

Importante Para una malla de buena calidad, se recomienda tener células cerca de cubo para la malla de base. Consulte la documentación paramétrica Hex-dominante para obtener más detalles. Importante Para una malla fina destinada (alrededor de o más de 5 millones de células), por favor, seleccione 16 o 32 máquina de cálculo de núcleo para cumplir con los requisitos de memoria. 2) Refinamientos de malla Esta operación no sólo proporciona la opción de refinar la malla, sino que el 'Create cellZone' nos permite crear regiones de malla individuales para diferentes partes de la geometría, es decir, un fluido y tres fases sólidas. Los niveles de refinamiento dados son relativos al tamaño de la celda 'baseMesh' con cada nivel reduciendo el tamaño a la mitad. Consulte la documentación paramétrica hexadecimal para obtener más detalles. I) Generar región de fluido  Haga clic en "Refinamientos de malla" y luego haga clic en el botón "Añadir malla refinamiento" como se muestra.

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Vuelva a asignar el nombre a 'Fluido' y seleccione un tipo 'Refinado de superficie' para especificar los parámetros como se muestra en la figura siguiente. El dominio fluido tiene que ser seleccionado bajo entidades.

Ii) Generar regiones sólidas  Para generar las regiones sólidas, haga clic en "Refinamientos de malla" y, a continuación, haga clic en el botón "Añadir malla refinamiento".  Vuelva a asignar el nombre a 'Sólidos' y seleccione un tipo 'Refinado de superficie' para especificar los parámetros como se muestra en la figura siguiente. Los 3 sólidos restantes tienen que ser seleccionados como entidades.

Importante El nombre "cellZone" dado aquí se utilizaría para diferenciar las zonas configurando la interfaz exactamente para la configuración de la simulación. Si tiene más de una entidad seleccionada durante una operación de refinamiento, los nombres se referirán durante la simulación como "nombre_clase_clase_clase", por ejemplo, en este caso, como Zona_solid_0, Zona_solid_2 y Zona_solid_3. 3) avanzada Para generar una malla de calidad óptima, asegúrese de que los ajustes de avance se ajustan como se muestra en las figuras a continuación. La opción restante puede quedar con los valores predeterminados.

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Eso es todo ! Ahora haga clic en "HexaMesh" (bajo Operaciones de malla) en el árbol e inicie la operación de mallado haciendo clic en el botón "Inicio" en el panel central en la parte superior.

Importante Todas las operaciones se calculan en la nube remota (no en su computadora). Una vez que se inicia una operación, simplemente puede pasar a otro proyecto / operación o iniciar varias otras operaciones o incluso desconectarse.  

Después de algunos minutos de computación, aparecerá un elemento de árbol de "Log de malla" debajo de nuestra operación de malla. Una vez finalizada la operación de malla, la malla ahora se puede ver en el visor.

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Las figuras a continuación muestran los puntos destacados de la malla generada para ilustración.

La malla de chips FB-4 se muestra en esta imagen.

La malla del disipador de calor se muestra como sigue.

La siguiente imagen muestra todas las 4 partes, que están engranadas en 4 regiones.

Tutoriales de análisis Los enlaces a continuación llevan a diferentes tutoriales sobre cómo configurar simulaciones en la plataforma SimScale de una manera rápida y eficiente. Los tutoriales se agrupan mediante herramientas.

Mecánica Estructural 

Tutorial-01: Análisis de tensiones estáticas de una biela

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Análisis de tensiones estáticas de una grúa bajo carga de presión

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Análisis de tensiones estáticas del dispositivo de protección contra el empotramiento bajo carga de presión

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Análisis de frecuencia de una estructura de pala

Mecánica de fluidos

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Tutorial-02: Flujo de agua incompresible a través de una unión de tubería

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Flujo de aire incomprensible y turbulento alrededor de un spoiler

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Flujo de aire incomprensible y turbulento alrededor de un frente

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Flujo de aire turbulento y incompresible a través de un separador ciclónico

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Flujo de aire laminar compresible sobre una superficie aerodinámica

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Flujo multifásico - Caída de agua

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Simulación multifásica de seis grados de libertad

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Transferencia de calor conjugado: refrigeración de equipos electrónicos

Termodinámica 

Tutorial-03: Análisis térmico de una carcasa diferencial

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Análisis de transferencia de calor de un pistón del motor

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Análisis térmico de un disipador térmico

Análisis de tensión: Barra de conexión

En este tutorial realizaremos un análisis estructural de una biela. Haciendo esto, nos gusta mostrarle cómo configurar una ejecución de simulación y producir resultados en un período de tiempo muy corto.

Campo de tensión de la biela bajo carga de presión. Paso a paso 1) Introducción  Para iniciar este tutorial, debes importar el tutorial "Tutorial-01: Connecting rod stress analysis" en tu 'Dashboard' a través del enlace anterior.  Alternativamente, puede agregar el proyecto de tutorial de la biblioteca de "Proyectos públicos" mediante la búsqueda de 'tutorial'.

'Tutorial' buscar en la comunidad 

Haga clic en el proyecto y, a continuación , haga clic en "Acciones" y "hacer una copia" opción para agregar a su "Dashboard" . Este proceso se ilustra mediante las siguientes figuras.

Hacer una copia del proyecto para añadirlo al panel 

Una vez que el proyecto se encuentre en su "panel de control" , simplemente mueva el ratón a la esquina superior derecha haga clic en el icono azul para abrirlo en su banco de trabajo como se muestra en la figura siguiente.

Abrir el proyecto desde el tablero hasta el banco de trabajo

2) Generación de malla  Una vez que el "Banco de trabajo" está abierto, aparecerá en la pestaña "Creador de malla" .  Haga clic en el modelo CAD CAD-connecting-rod_v1 para cargar el modelo CAD en el visor

El modelo CAD se muestra en el navegador web      

Para crear una nueva malla a partir de este modelo CAD, haga clic en el botón azul de geometría de malla Automáticamente, se crea una nueva malla denominada CAD-connecting-rod_v1 mesh y una operación de malla por defecto llamada Operación 1 (se puede cambiar el nombre a un nombre útil) Para especificar la forma exacta en que se generará la malla, haga clic en la operación en sí, por ejemplo Operación 1 En primer lugar tenemos que elegir el tipo de malla que básicamente define el algoritmo que se utilizará para crear la malla Para este análisis de tensión estática, utilizaremos la operación de malla de tetraedralización totalmente automática Sólo tiene unos pocos ajustes para elegir: Se establece orden de malla a primer orden , la finura a 2 - grueso y número de procesadores a 2

Elija el tipo de operación de malla y su configuración  

Eso es todo para la operación de malla. Comencemos haciendo clic en el botón Inicio en la parte superior de la página Confirme el diálogo para iniciar la operación

Confirme que desea iniciar esta operación de malla     

El cuadro Estado del trabajo en la parte inferior izquierda mostrará el progreso de la operación Queued significa que la plataforma SimScale está preparando una computadora para llevar a cabo la operación La informática significa que la operación de malla se lleva a cabo actualmente Después de los primeros segundos de computación, aparecerá un elemento del árbol de registro de malla debajo de nuestra operación de malla en el árbol Ésta es la salida directa de la línea de comandos del framework de mallado, que al principio podría ser un poco críptica pero puede ser muy útil si falla una operación de mallado

El registro de malla proporciona detalles de la ejecución de la operación de malla.   

Una vez finalizada la operación de malla, el cuadro Estado del trabajo mostrará el cuadro verde Finalizado La malla aparece inmediatamente en el visor y podemos ver los pequeños elementos que se han creado La ventaja de ejecutar la operación de malla remotamente es que no tiene que esperar hasta que la malla esté terminada. Simplemente puede avanzar y ya trabajar

en la configuración de simulación ya que su computadora local no se utiliza en absoluto para la computación

La malla completa, tetraédrica, de primer orden. 

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Esto fue todo lo que se necesita para crear una malla tetraédrica automática en SimScale. También puede ver los elementos creados de la malla desde el interior en algún recorte. Para ello, aplique un filtro Mesh Clip haciendo clic en el menú desplegable Filter en la parte superior derecha y seleccionando Mesh Clip . A continuación, verá un plano de corte que puede ajustar en los parámetros de Clip de malla. Por ejemplo, en este caso dar Normal (y) un valor de -1 para cortar la malla desde el centro de la geometría. Haga clic en el botón Vista previa para ver el plano de corte. La flecha negra muestra la dirección del recorte. La siguiente figura explica los pasos.

Filtro de malla de clip 

Haga clic en el botón Aplicar para ver la malla recortada. La figura siguiente muestra la malla recortada.

Malla recortada 

Para volver a la vista de malla estándar, seleccione Filtro y haga clic en Borrar filtro  Ahora vamos a pasar a la configuración de simulación real. 3) Configuración de la simulación Ahora después de haber creado la malla, vamos a definir la simulación real.

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Primero cambie a la pestaña Simulation Designer junto a la pestaña Mesh Creator Haga clic en Nueva simulación Darle un nombre significativo

Dé a la simulación un nombre significativo.  

Lo primero que debemos hacer en cualquier configuración de simulación en SimScale es elegir el tipo de análisis real que queremos llevar a cabo. En nuestro caso, estamos interesados en ejecutar un análisis de tensión estática, por lo que elegir Mecánica sólida y, a continuación , el análisis estático

Elija el tipo de análisis para su simulación.       

Para confirmar este tipo de análisis, pulse el botón azul Guardar Inmediatamente se carga la plantilla de análisis y se expande el árbol de la izquierda Podemos ver diferentes iconos, que indican diferentes tareas El círculo rojo indica que este elemento falta algo - una definición, o una opción La comprobación verde significa que este elemento ya está completado, aunque es posible que desee comprobar los valores predeterminados, ya que podrían no ser adecuados para su simulación El círculo azul indica una configuración opcional que no necesita llenarse Ahora simplemente trabajamos de arriba a abajo del árbol de simulación para completar la configuración de la simulación

El árbol del diseñador de simulación con todos los elementos necesarios para completar la configuración de la simulación.   

El primer elemento es el dominio que define el modelo real o la malla en la que desea ejecutar esta simulación Elegimos la malla que conecta-vara-v1-acoplamiento que acabamos de crear y golpeamos el botón azul de la reserva Inmediatamente, la malla elegida se carga en el visor

La malla que se ha asignado a nuestra simulación.   

El elemento de árbol de dominio se amplía con los elementos Primitivas de geometría , Conjuntos de entidades topológicas , Contactos y Malla Sin embargo, en este tutorial no necesitaremos ninguno de ellos, así que simplemente pasamos al siguiente elemento del árbol Bajo Modelo no cambiamos nada y seguimos adelante

Las propiedades del modelo global, que dejamos como están.       

El siguiente elemento del árbol relevante es Materiales en los que hacemos clic en el botón azul Agregar material para agregar un nuevo material Se añade el material estándar Acero y sus propiedades Dejamos todos los ajustes detallados del modelo de material como son Lo único que debemos tener en cuenta para completar la definición del material es asignar este material al volumen de la varilla de conexión Esto se hace a través de la tabla Topological Mapping , donde el único volumen llamado volumeOnGeoVolumes_0 es visible Marcando simplemente la casilla de verificación asigna el material a este volumen que termina la definición de Material No se olvide de guardar - y el icono de material en el árbol con la marca de verificación verde

Acero como material definido y asignado al volumen existente.

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El siguiente elemento del árbol Condiciones de contorno es el lugar donde podemos definir las restricciones así como las cargas que actúan sobre la biela. Para nuestra simulación, sólo asignaremos dos condiciones de contorno: una carga de presión en el extremo inferior y un soporte fijo en el extremo superior de la biela. Dependiendo del tipo de análisis elegido, habría aún más condiciones de contorno disponibles Empezaremos con la condición de límite de fuerza Así que hacemos clic en el botón azul Add Load border condition

El diálogo de condiciones de frontera.   

Automáticamente, se crea una nueva condición de contorno llamada 'condición de contorno 1' Primero le daremos el nombre significativo de presión-carga que indica el tipo de carga A continuación, vamos a elegir el tipo de presión ya que no queremos lidiar con ninguna dirección - simplemente una carga de presión normal es suficiente para este tutorial

Condición límite de carga de presión.     

A continuación definimos el valor. Elegimos 20e6 Pa, que está a unos 20 bar Para completar la configuración de la condición de límite, debemos elegir en qué caras se asignará esta condición de límite Así que seleccionamos las dos caras internas en el extremo inferior de la biela A continuación , haga clic en el botón azul Añadir selección desde el visor Esto completa la condición de límite de presión que se indica mediante la verificación verde en el elemento de árbol de la condición de contorno

Condición límite de carga de presión completamente definida.   

La configuración de una condición de contorno es siempre la misma: darle un nombre, elegir un tipo, elegir los valores y luego asignarlos a un conjunto de rostro Por lo tanto, la segunda condición límite definirá una restricción fija en la parte superior de la biela Añadimos una condición de límite de desplazamiento, le damos un nombre medio (por ejemplo, una restricción fija), elegimos el valor fijo como el tipo y prescribimos todos los valores de desplazamiento a cero, lo que indica que estas caras no pueden moverse

La restricción fija en la parte superior de la biela.  

El elemento Árbol Numérico nos permite controlar el mecanismo de resolución en detalle, donde tampoco cambiaremos nada en este tutorial El siguiente elemento importante del árbol es el Control de Simulación que permite dirigir los ajustes de simulación en general - sin embargo en nuestro caso, dejaremos todo como es

Ajustes para el elemento de árbol de control de simulación.     

El último paso para iniciar esta simulación es crear una corrida de simulación , que básicamente significa que generamos una instantánea de todos los ajustes de simulación que se guardarán y estarán disponibles para su posterior revisión Así que cambiamos al elemento Simulation Run del árbol, y primero verificamos la simulación a través de la simulación Check que debería tener éxito, si no hemos cometido errores A continuación, pulsamos el botón Crear nuevo botón de ejecución y asignamos a la ejecución un nombre significativo para su posterior revisión Y para iniciar la carrera, pulsamos el botón Inicio que automáticamente encontrará una máquina para la simulación y la llevará a cabo El cuadro Estado del trabajo en la parte inferior izquierda de nuevo proporciona actualizaciones sobre el estado del trabajo como vimos en la operación de mallado

La nueva ejecución que está lista para iniciarse.  

Además, como vimos en la configuración de la operación de malla, se proporciona un registro de Solver después de unos segundos que muestra la salida exacta de la ejecución del solucionador real La ejecución de la simulación debería tardar unos minutos en realizarse

La ejecución de simulación completa. 

Una vez que la ejecución de la simulación es Finished , podemos pasar a la pestaña Post-processor para visualizar los resultados de la simulación 4) Postprocesamiento  A continuación vamos a visualizar los resultados de la simulación que acabamos de completar, por lo que pasamos a la pestaña Posprocesador junto a la pestaña que acabamos de trabajar en Simulation Designer

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Hacemos clic en el elemento de árbol de la Solución a la izquierda bajo el nombre de la ejecución que acabamos de ejecutar (en nuestro caso, se llama 20-bar-loadcase para indicar qué cargas térmicas que hemos asignado) Inmediatamente después del clic, el entorno de postprocesamiento se carga con una vista no coloreada de los resultados

La vista inicial del entorno de postprocesamiento sin ninguna codificación de color elegida.  

Primero, queremos ver el campo de tensión de von Mises, así que hacemos clic en el menú desplegable Seleccionar campo en la parte superior de la ventana de postprocesamiento y seleccionamos vonMises_stress Inmediatamente, el campo de la solución de campo de esfuerzo de von Mises se carga como una codificación de color del resultado

El mapa de color del campo de tensión de von Mises.  

Para cambiar la escala cuantitativa del mapa de colores, hacemos clic en el botón rojo cruzado junto al texto de 20 bar-load-case en el visor de post-procesamiento La escala de color muestra qué región en nuestra geometría tiene cuánto esfuerzo von Mises en MPa

La escala que indica la correlación entre los valores de tensión de von Mises (en MPa) y los colores. 

Por último, también podemos visualizar otras magnitudes físicas de los resultados, por ejemplo, el campo de desplazamiento a través de la barra cambiando de nuevo el campo en la parte superior del visor

Codificación de color del campo de resultado de desplazamiento.  

Podemos utilizar otros filtros de post-procesamiento para generar una visualización deformada de la biela de acuerdo con el campo de desplazamiento calculado Un clic en el botón Añadir filtro proporciona una lista de todos los filtros disponibles

Lista de filtros de postprocesamiento disponibles.  

Elegimos el filtro Warp por vector que permite deformar los resultados por el campo de desplazamiento El ScaleFactor en la urdimbre por los ajustes del filtro del vector permite exagerar el desplazamiento para conseguir una comprensión del campo del desplazamiento

Visualización deformada junto a los resultados originales.

Análisis estático lineal de una grúa

A continuación encontrará una instrucción paso a paso para el análisis estático lineal de una estructura de grúa. Paso a paso 1) Importar proyecto tutorial  Para iniciar este tutorial, tiene que importar el proyecto tutorial en su "Panel" a través del enlace anterior.  Alternativamente, también puede agregar el proyecto de tutorial de la biblioteca de "Proyectos públicos" mediante la búsqueda de 'tutorial'.

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Haga clic en el proyecto y, a continuación , haga clic en "Acciones" y "hacer una copia" opción para agregar a su "Dashboard" . Este proceso se ilustra mediante las siguientes figuras.

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Una vez que el proyecto se encuentre en su "panel de control" , simplemente mueva el ratón a la esquina superior derecha haga clic en el icono azul para abrirlo en su banco de trabajo como se muestra en la figura siguiente.

2) El modelo CAD  Una vez que el "Banco de trabajo" está abierto, aparecerá en la pestaña "Creador de malla" .  La pestaña Creador de malla es el lugar donde subes modelos de CAD y creas mallas para ellos.  La geometría ya está disponible bajo el elemento de árbol 'geometría'.

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Haga clic en el modelo CAD llamado "grúa" para cargar el modelo CAD en el visor. Después de unos momentos, el modelo CAD se muestra en el visor como se muestra en la figura siguiente Puede interactuar con el modelo CAD como en una aplicación de escritorio normal

El modelo CAD que se muestra en el visor 3) Crear una malla 

Para crear una malla haga clic en el botón "geometría de malla".

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Para una simulación de mecánica sólida debe utilizar la tetraedralización totalmente automática o la Algoritmo de tetraedralización parametrizado (véase Fully automatic/ Parametrized tetrahedralization ). El primero es siempre útil si tiene información limitada sobre sus propiedades geométricas o si busca una primera solución rápida. En este tutorial elegimos la tetraedralización parametrizada dependiente de parámetros .

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La estructura de la grúa tiene aproximadamente diez metros de largo. Elegimos 0,2 m como longitud de borde de malla máxima y 0,02 m como longitud de borde mínima y forzamos al algoritmo a crear aristas de elementos dentro de estos límites. Creamos una malla de primer orden y seleccionamos finura moderada para el parámetro de finura NETGEN3D . Además, se recomienda mantener la opción de optimización de Activate NETGEN3D como verdadera .

Parámetros de malla para la tetraedralización parametrizada 

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Después de configurar todos los parámetros, guarde su selección e inicie la operación de mallado. Utilice el panel de notificaciones en la parte inferior izquierda para comprobar el estado del proceso de mallado. Tan pronto como se termina la malla se carga en el visor y se puede interactuar con él de la misma manera que con la geometría anterior. Utilice el registro de operaciones para obtener algunas informaciones generales sobre la malla, por ejemplo, el número de nodos y elementos en la malla. Para la configuración sugerida su malla debe tener alrededor de 38000 nodos.

Visualización de malla en el Visor 4) Especifique las propiedades de simulación  Cambie al Simulation Designer y añada una nueva simulación.

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En un primer paso hay que elegir el tipo de simulación general. Puede obtener información sobre los diferentes tipos a la derecha. En este tutorial queremos calcular el desplazamiento y las tensiones de la estructura de la grúa debido a una

carga elevada sin considerar efectos dinámicos o condiciones térmicas. Por lo tanto, elegimos el análisis estático de la selección de la mecánica sólida.

Selección del tipo de simulación  

Esto creará una entrada de árbol que debe completarse. En la sección de modelos ahora puede asignar una malla a su diseño de simulación. Seleccione aquí la malla previamente creada. Después de haber guardado su selección, la malla debe mostrarse en el visor a la derecha.

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Puede elegir si desea tener en cuenta no linealidades geométricas y aplicar una carga gravitacional en todo el dominio en la sección Modelo . Con el fin de especificar una carga gravitacional que tiene que determinar la magnitud y la dirección del campo de gravedad. Se elige un cálculo lineal y se aplica una carga gravitatoria de 9,81 m / s² en la dirección -y (vector de dirección: 0 -1 0).

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El material se especifica en la sección Materiales . Puede agregar un nuevo material haciendo clic en Añadir nuevo material y asignarle un nombre. Actualmente se soportan materiales elásticos lineales y plásticos. En este tutorial elegimos elástico lineal . Por lo tanto, uno tiene que determinar un módulo de Young (unidad Pa = N / m²) y una relación de Poisson. Además, la densidad se utiliza para permitir la carga gravitacional. Como los valores por defecto son típicos para el acero se pueden utilizar para la estructura de la grúa.

Propiedades generales para la simulación de la estructura de la grúa  

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Utilice la sección Condiciones de límite y aplique cargas o restricciones, respectivamente. Se puede agregar una nueva condición de límite con los botones Agregar nueva condición de límite . Como la grúa debe fijarse en un extremo, añadir una nueva condición de límite de restricción. Con valor fijo uno puede prescribir un desplazamiento específico, fijar el límite a cero o dejarlo sin restricciones ( no fijo ). Elegimos fijo y cero (0) para las tres direcciones. Para aplicar la condición de contorno a las entidades geométricas deseadas, elegimos Pick faces (preseleccionadas) y seleccionamos las tres caras al final de la estructura de la grúa. Las caras seleccionadas ahora están resaltadas en rojo.

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Simplemente puede asignar la condición de contorno a estas caras haciendo clic en Asignar selección desde el visor .

Límite fijo de la grúa

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Ahora que la estructura es fija aplicamos la carga.

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Por lo tanto, agregue una condición de límite de fuerza en la sección Condiciones de frontera . Simplificamos la carga causada por un cuerpo levantado por una presión negativa (fuerza F condición límite: Presión ) en la cara inferior de la caja en el extremo de la grúa opuesta a la condición límite fija. Se supone que la carga toma el valor 10000N. Como la presión es un tipo de carga distribuida, es necesario aplicar la carga utilizando N / m² como unidad. Así que dividimos la carga por el área de la cara (0,25 m²) y obtenemos un valor de 40000 N / m². La asignación a la cara inferior de la caja se lleva a cabo de la misma manera que antes para la condición de límite de desplazamiento. Asegúrese de que las caras fijas no estén seleccionadas (seleccione ninguna) y guarde la condición de límite por fin.

Visualización de las condiciones de carga y contorno 

En la sección Numérico , puede elegir el solucionador de sistemas de ecuaciones lineales. En este tutorial usamos los spooles de solver directo que se comportan bien para la mayoría de los problemas . Los solvers iterativos pueden tener ventajas considerando el uso de la memoria y el tiempo de cálculo sin embargo.

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Si siguió los ajustes de este tutorial hasta ahora especialmente Considerando la finura de la malla, es posible seleccionar un núcleo de cálculo para el cálculo en la sección Control de Simulación .

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Para mallas más finas puede ser necesario elegir una instancia más grande para Para proporcionar memoria y reducir el tiempo de cálculo. En ese caso, consulte las informaciones de una cuenta profesional en Actualizar a Profesional . El tiempo de ejecución máximo es un límite de control si la simulación no converge, por ejemplo.

5) Iniciar una ejecución de simulación  Por último, cree una ejecución de simulación que contenga la configuración actual de su simulación y simplemente inicie su cálculo haciendo clic en el botón Inicio .

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El área de notificaciones en la parte inferior izquierda proporciona información sobre el estado de su ejecución actual. Una vez que el cálculo haya terminado, recibirá un correo electrónico de notificación.  Si selecciona Descargar resultados puede descargar una carpeta comprimida que contiene los archivos vtk de sus resultados y utilizar un postprocesador local en su escritorio. 6) Postprocesamiento  Con el fin de analizar sus resultados en la plataforma SimScale cambiar a PostProcesador y elegir su proyecto actual y ejecutar. En un análisis estático se pueden acceder a los resultados seleccionando los campos Solución . Posteriormente se carga el entorno de postprocesamiento en el Visor . Ahora ve al último paso como se muestra.

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Seleccione el campo de desplazamiento como se muestra a continuación.

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Si desea obtener una impresión de estos pequeños desplazamientos el Warp por filtro vectorial es una característica útil. Simplemente agregue un nuevo filtro y elija Warp by vector .

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Como factor de escala puede elegir un valor alrededor de 2000 como una opción razonable.

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Ahora se puede ver claramente la deflexión en el lado cargado de la grúa, así como la influencia Del marco asimétrico en la parte inferior.

Análisis de tensiones estáticas: Dispositivo de protección contra arranque

A continuación, encontrará una instrucción paso a paso para un análisis de tensión estática de un dispositivo de protección contra el subproceso. Tenga en cuenta que el análisis completo es estático, de tal manera que los efectos dinámicos se descuidan. Paso a paso 1) Importar proyecto tutorial  Para iniciar este tutorial, tiene que importar el proyecto tutorial en su "Panel" a través del enlace anterior.  Alternativamente, también puede agregar el proyecto de tutorial de la biblioteca de "Proyectos públicos" buscando el nombre "tutorial".

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Haga clic en el proyecto y, a continuación , haga clic en "Acciones" y "hacer una copia" opción para agregar a su "Dashboard" . Este proceso se ilustra mediante las siguientes figuras.

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Una vez que el proyecto se encuentre en su "panel de control" , simplemente mueva el ratón a la esquina superior derecha haga clic en el icono azul para abrirlo en su banco de trabajo como se muestra en la figura siguiente.

2) El modelo CAD  Una vez que el "Banco de trabajo" está abierto, aparecerá en la pestaña "Creador de malla" .  La pestaña Creador de malla es el lugar donde subes modelos de CAD y creas mallas para ellos.  La geometría ya está disponible bajo el elemento de árbol 'geometría'.  Haga clic en el modelo CAD denominado "underrun-protection_design-1" para cargar el modelo CAD en el visor.  Después de unos momentos, el modelo CAD se muestra en el visor como se muestra en la figura siguiente

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Puede interactuar con el modelo CAD como en una aplicación de escritorio normal

El modelo CAD que se muestra en el visor 3) Crear una malla  Como los análisis de elementos finitos se llevan a cabo en los dominios desretizados, tenemos que generar una malla para nuestro modelo de CAD.  Por lo tanto, elija la geometría en el árbol Navegador y haga clic en el botón azul de geometría de malla  Un nuevo elemento de árbol aparece automáticamente en el árbol del Navegador bajo Meshes  SimScale tiene varias operaciones de malla que le permiten especificar en detalle cómo se generará la malla.  Al crear la nueva malla, una operación de malla por defecto se agrega automáticamente a la malla (el nombre predeterminado es Operación 1 )  Haga clic en la operación de malla y seleccione las opciones como se muestra en la figura siguiente.

La operación de malla predeterminada  

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La operación de malla predeterminada es la tetraedralización totalmente automática que ajusta automáticamente sus parámetros basados en el modelo CAD. Esta operación es una buena opción para una primera malla. Tenga en cuenta que los resultados generados con elementos de primer orden pueden no ser tan precisos como con elementos de segundo orden . Pero elegir una malla de segundo orden dará lugar a tiempos de computación más largos por lo que se evita aquí. En cuanto a la finura de la malla, es suficiente. Como regla general, debe asegurarse de que la malla resultante tiene más de una capa de volumen a lo largo de la sección transversal del modelo. Para iniciar realmente la operación de malla, pulse el botón azul Inicio en el panel Inicio del panel Configuración Echa un vistazo a la casilla de estado de trabajo en la parte inferior izquierda siempre te mantiene informado sobre el progreso de sus trabajos

El cuadro de estado del trabajo con la operación de malla iniciada recientemente  

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Tan pronto como el algoritmo de malla ha terminado, la malla se muestra en el visor Ahora puede revisar la malla. En este caso tenemos una estructura muy delgada y una regla de pulgar en el engranaje dice que para los elementos de volumen una malla debe tener siempre más de una capa de elemento sobre la sección transversal de la estructura Aquí podemos ver que tenemos tres capas. Así que para este tutorial que está bien. Sin embargo, en un análisis más detallado, es posible que desee utilizar elementos de segundo orden.

La operación de malla predeterminada 

También hay disponible el registro de operaciones que proporciona información cuantitativa sobre la malla en términos de su recuento de nodos y elementos y otros datos relevantes  Esto completa la generación de la malla. Pasemos a la configuración real del análisis. 3) Configuración de la simulación  La configuración de la simulación se realiza en la tercera pestaña, el Diseñador de Simulación a la derecha de la pestaña Creador de malla  El árbol del Navegador está completamente vacío, así que cambiemos haciendo clic en el botón + Nueva simulación  Darle un nombre y confirmar con Ok

Creación de una nueva simulación en la pestaña Simulation Designer     

La nueva simulación aparece en el árbol a la izquierda Lo primero que se debe hacer en cualquier configuración de simulación es elegir el tipo de análisis Puede explorar los diferentes tipos de análisis en las distintas secciones y obtener una vista general rápida de la derecha en Descripción del tipo de análisis En nuestro caso estamos interesados en ejecutar un análisis de tensión estática, por lo que vamos con el análisis estático en la sección de mecánica sólida Al guardar el tipo de análisis se ampliará automáticamente el árbol con todos los elementos necesarios que tendrá que definir para ejecutar el análisis

Selección del tipo de análisis para la simulación: Análisis estático

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La forma más fácil de configurar el análisis es trabajar su camino a través de los elementos de árbol de la parte superior a la parte inferior Los cheques verdes indican que su artículo está completamente especificado Los puntos azules indican elementos opcionales Los círculos rojos indican que estos elementos deben especificarse y aún no se han especificado Lo primero que hay que hacer es elegir el dominio en el que se llevará a cabo esta simulación. Estamos asignando la malla que creamos. No olvide pulsar el botón Guardar

Elegir el dominio para esta simulación: La malla previamente creada     

El siguiente elemento de árbol necesario es el material: Estamos agregando un nuevo material y dejamos todos sus valores como son Un paso importante es asignar este material a nuestro dominio. En nuestro caso sólo hay un volumen disponible, así que haga clic en el volumen llamado volumenOnGeoVolumes_0 de los Volúmenes disponibles al cuadro Volúmenes asignados Esto significa ahora que nuestro dominio consiste completamente en el acero. Imagínese que tendríamos una asamblea más que una sola parte - entonces podríamos asignar diferentes materiales a diferentes volúmenes Esto ya completa la definición de material

Asignación de un material a nuestra parte 

El siguiente círculo rojo en el ítem Condición de los Límites indica que necesitamos asignar condiciones de límite en términos de cargas y restricciones para definir completamente la simulación.

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Comenzamos con las condiciones límite de Restricción en los orificios de fijación Cada condición de contorno tiene un tipo y un conjunto de entidades donde la condición de contorno debe estar activa La figura muestra que elegimos una condición de límite de desplazamiento de valor fijo donde prescribimos un desplazamiento de cero en todas las direcciones A continuación, para asignar esta condición de contorno a los orificios de fijación, seleccionamos los ocho agujeros en la malla A continuación, hacemos clic en el botón azul Asignar selección del espectador que asigna la condición de límite a estas caras (aparecen en el cuadro Caras asignadas) Al hacer clic en Guardar, se completa la definición de esta condición de límite

Primera condición de frontera: condición de límite de restricción fija    

La segunda condición de contorno es la carga de presión real que actúa sobre el blindaje de la protección contra el empotramiento Entonces añadimos una nueva condición de límite de fuerza y seleccionamos Presión como un tipo Elegimos 25 bar o 2,5 * 10e6 Pa como el valor de la presión Y para completar la definición de la condición de contorno, asignamos la cara seleccionada a través de Asignar selección desde el visor a la condición de contorno

Segunda condición límite: Carga de presión sobre una de las caras de la pantalla 

Los siguientes dos elementos de árbol Numérico y Control de Simulación ya están indicados como completos a través de los cheques verdes. Esto significa que los valores por defecto razonables ya están elegidos para ello, por lo que los dejamos como están. 4) Iniciar una ejecución de simulación  Para iniciar una simulación en SimScale, tiene que crear una Run de su simulación  Esto significa básicamente que usted crea una instantánea completa de su configuración de simulación, que no se puede cambiar después  Este concepto asegura que en cualquier punto posterior en el tiempo se puede revisar en detalle con qué parámetros de simulación se ha obtenido un resultado  Por lo tanto, cambiamos al último elemento de árbol Simulación Runs y hacemos clic en el botón azul Create new run  Le damos un nombre y confirmamos con el botón Crear

Crear una nueva ejecución de simulación  

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La nueva ejecución aparece en la lista de todas las ejecuciones de simulación y tiene el estado Listo para ejecutarse Podemos comprobar de nuevo todos los parámetros de esta simulación ejecutados a través de la opción Configuración de esta ejecución. Esto amplía todo el árbol de definición de simulación de esta ejecución. Sin embargo, todos los elementos son de color gris, lo que indica que ya no se puede cambiar Para iniciar la simulación, hacemos clic en el botón azul de inicio de nuestra ejecución y confirmarlo.

Comenzando la carrera

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Una vez más, el cuadro de estado del trabajo nos mantiene actualizados sobre el progreso de nuestra simulación El estado cambia de Queued a Computing a Finished

El cuadro de estado del trabajo con la ejecución de simulación iniciada anteriormente 

Dependiendo del orden de la malla (el segundo orden tomará más tiempo que el primer orden) y la cantidad de nodos, esta simulación tardará unos minutos  Ahora los resultados están presentes y podemos proceder a analizarlos  Puede descargarlos a través del menú desplegable Resultados azul en la descripción de la ejecución  O cambiar al post-procesador integrado y post-procesarlos en línea 5) Postprocesamiento  Para ello, pasamos a la cuarta pestaña principal Post-procesador a la derecha de la pestaña Simulation Designer  El árbol Navigator de la izquierda muestra todas las ejecuciones que se han completado. En este caso sólo el primero  Al hacer clic en el ítem Solución campos de la ejecución, el post-procesador se inicia  Ahora, ve al último cuadro de resultados.

La vista inicial del post-procesador después del inicio  

Ahora escoja el campo de solución que le interesa, por ejemplo, el estrés von Mises Primero echaremos un vistazo al estrés de von Mises, así que hacemos clic en él.

Seleccionar un campo de solución 

Para habilitar el mapa de color haga clic en el icono de barra a la derecha del nombre 'presión-carga'

El campo de tensión de von Mises como un mapa de color con la escala a la derecha     

Los solucionadores en la unidad de trabajo SimScale independiente. Esto significa que los resultados están en la unidad que utilizó en la configuración de la simulación. Nos pegamos completamente a unidades del SI. Esto significa que los resultados son también en unidades SI. Aquí hay que evaluar, dependiendo del material que pienso usar si todavía es posible usar un modelo de material elástico o si cambio a un modelo de material plástico Se puede observar otro efecto: El patrón del mapa de color muestra algunos efectos de malla que indican que la malla puede ser demasiado gruesa o deberíamos usar elementos de segundo orden Para echar un vistazo al desplazamiento, cambiamos al campo de desplazamiento.

El mapa de colores del campo de desplazamiento        

Para las unidades de desplazamiento, volvemos a obtener unidades SI. Así, la deformación máxima en este caso de carga es un poco inferior a 0,01 m El posprocesador en línea también permite utilizar diferentes filtros para analizar los resultados. Como ejemplo usaremos el filtro Warp por vector que crea una visualización del campo de desplazamiento Seleccionamos el conjunto de datos y hacemos clic en el botón + Añadir filtro en la parte superior Elegimos el filtro Warp por vector El nuevo filtro aparece en la tubería post-procesador Bajo el ajuste del filtro elegimos un factor de escala. Utilizamos 20 para exagerar el campo de desplazamiento que puede ser útil para obtener una mejor comprensión de cómo se comporta un diseño bajo una carga La confirmación de la configuración del filtro con la verificación verde trae la nueva visualización al visor

La nueva visualización filtrada del campo de desplazamiento  

Ahora tiene dos elementos en el árbol de post-procesador: El conjunto de datos en sí y el filtro. Puede ocultar cada elemento a través del botón de ojo a la izquierda del elemento Al hacer clic en él tiene diferentes opciones de cómo mostrar el elemento: Ocultar , Esquema , Wireframe , Rostros , Superficies con bordes o Volumen

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También puede descargar los resultados y leerlos con su procesador local La siguiente figura muestra ParaView después de importar los resultados de SimScale ParaView es una herramienta de código abierto y puede simplemente descargarla para varias plataformas e instalarla en su computadora

Los resultados de SimScale se importaron a ParaView y se procesaron localmente 

Esto concluye este tutorial. Si desea profundizar en este ejemplo, busque en nuestro ejemplo la biblioteca de Proyectos públicos o eche un vistazo a nuestro canal de YouTube para obtener un tutorial de vídeo sobre esta simulación

Análisis de frecuencia de una cuchilla

A continuación encontrará una instrucción paso a paso para el análisis de frecuencia de una cuchilla. 1) Importar proyecto tutorial  Para iniciar este tutorial, tiene que importar el proyecto tutorial en su "Panel" a través del enlace anterior.  Alternativamente, también puede agregar el proyecto de tutorial de la biblioteca de "Proyectos públicos" mediante la búsqueda de 'tutorial'.

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Haga clic en el proyecto y, a continuación , haga clic en "Acciones" y "hacer una copia" opción para agregar a su "Dashboard" . Este proceso se ilustra mediante las siguientes figuras.

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Una vez que el proyecto se encuentre en su "panel de control" , simplemente mueva el ratón a la esquina superior derecha haga clic en el icono azul para abrirlo en su banco de trabajo como se muestra en la figura siguiente.

2) El modelo CAD  Una vez que el "Banco de trabajo" está abierto, aparecerá en la pestaña "Creador de malla" .  La pestaña Creador de malla es el lugar donde subes modelos de CAD y creas mallas para ellos.  La geometría ya está disponible bajo el elemento de árbol 'geometría'.  Haga clic en el modelo CAD denominado "blade" para cargar el modelo CAD en el visor.  Después de unos momentos, el modelo CAD se muestra en el visor como se muestra en la figura siguiente  Puede interactuar con el modelo CAD como en una aplicación de escritorio normal

El modelo CAD que se muestra en el visor 3) Crear una malla  Para crear una malla haga clic en el botón "geometría de malla".  En este tutorial simplemente elegimos Tetraedralización totalmente automática .  Seleccione los parámetros como se muestra en la figura siguiente.

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Después guarde su selección e inicie la operación de mallado. Utilice el panel de notificaciones en la parte inferior izquierda para comprobar el estado del proceso de mallado. Tan pronto como se termina la malla se carga en el visor y se puede interactuar con él de la misma manera que con la geometría anterior.

Creación y visualización de malla 

Utilice el registro de operaciones para obtener algunas informaciones generales sobre la malla, por ejemplo, el número de nodos y elementos en la malla. 4) Especifique las propiedades de simulación  Cambie al Simulation Designer y añada una nueva simulación  En un primer paso hay que elegir el tipo de simulación general. En este tutorial queremos calcular las frecuencias propias y analizar los modos propios de la estructura.  Por lo tanto, elegimos Análisis de Frecuencia de la Selección de Mecánica Sólida.

Selección del tipo de simulación 

En la sección de modelos ahora puede asignar una malla a su diseño de simulación. Seleccione aquí la malla previamente creada. Después de haber guardado su selección, la malla debe mostrarse en el visor a la derecha.

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Puede elegir si desea aplicar una carga gravitatoria como una precarga en todo el dominio en la sección Modelo . Con el fin de especificar una carga gravitacional que tiene que determinar la magnitud y la dirección del campo de gravedad.

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El material se especifica en la sección Materiales . Puede agregar un nuevo material haciendo clic en Añadir nuevo material y asignarle un nombre. Como un análisis de Frecuencia es un cálculo lineal, sólo se soportan materiales elásticos lineales. Por lo tanto, hay que determinar un módulo de Young (unidad Pa = N / m²) y una relación de Poisson. Además, la densidad se utiliza para permitir la carga gravitacional. Para la aleación de aluminio se elige la siguiente configuración: Módulo de Young : 1.1381E11 N / m², relación de Poisson : 0.342, Densidad : 4430.0 kg / m³.

Propiedades generales para la simulación de la estructura de la grúa

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Utilice la sección Condiciones de límite y aplique cargas como precargas o prescriba desplazamientos, respectivamente. Se puede agregar una nueva condición de límite con los botones Agregar nueva condición de límite . Como la cuchilla debe fijarse en un extremo, añada una nueva condición de límite de restricción. Con valor fijo uno puede prescribir un desplazamiento específico, fijar el límite a cero o dejarlo sin restricciones (no fijo). Elegimos fijo y cero (0) para las tres direcciones. Para aplicar la condición de contorno a las entidades geométricas deseadas, elegimos Caras de selección (preseleccionadas) y seleccionamos una de las caras en el lado del plano. La cara seleccionada ahora está resaltada en rojo. Simplemente puede asignar la condición de límite a estas caras haciendo clic en Asignar selección desde el visor . Por favor asegúrese de guardar su selección después.

Condición límite fija   

También puede agregar una condición de límite de fuerza como precarga. Como queremos analizar los modos propios de una hoja libre lo dejamos con la carga gravitacional como precarga. En la sección de números se puede elegir la ecuación lineal eigenvalue solver. Actualmente la única opción es el "solucionador de Arpack". En la sección Control de Simulación seleccionamos 1 núcleo para el cálculo, ya que el solucionador de valores propios no es capaz de multithreading hasta el momento.

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Aquí usted puede elegir el número de eigenfrequencies calculado también. Los parámetros Límite de frecuencia inferior y Límite de frecuencia superior determinan el rango de frecuencia que se comprueba para las frecuencias propias. Si se encuentran más que el número máximo previamente definido de frecuencias propias dentro de estos límites, se toman las frecuencias propias más bajas para la salida del resultado. Si no hay tantas frecuencias propias como el número especificado están dentro del rango de frecuencias, el número de frecuencias calculadas se reduce a estas frecuencias. Ajuste los valores como se muestra en la figura siguiente.

Propiedades de control de simulación 5) Iniciar una ejecución de simulación  Por último, cree una ejecución de simulación que contenga la configuración actual de su simulación y simplemente inicie su cálculo haciendo clic en el botón Inicio .

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Si selecciona Resultados, puede descargar una carpeta comprimida que contiene los archivos vtk de sus resultados y utilizar un postprocesador local en su escritorio.

6) Postprocesamiento  Con el fin de analizar sus resultados en la plataforma SimScale cambiar a PostProcesador y elegir su proyecto actual y ejecutar. En una ejecución de análisis de Frecuencia se puede acceder a los resultados seleccionando Eigenfrequencies y

Eigenmodes . Si selecciona Frecuencias Eigen , obtiene una visión general de las frecuencias propias calculadas en una gráfica.

Visualización de las frecuencias propias calculadas 

Si desea analizar los modos propios correspondientes, cambie a Eigenmodes .

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Después de cargar el entorno de post-procesamiento en el Visor , puede ir a través de los modos propios haciendo clic en las flechas en la parte superior del Visor .

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Si desea obtener una retroalimentación visual clara de los modos propios, el filtro Warp por vector es una característica útil. Simplemente agregue un nuevo filtro y elija Warp by vector . Como factor de escala puede elegir un valor alrededor de 4 como una opción razonable. Seleccione el campo de desplazamiento para la visualización. Ahora puede ver claramente los diferentes patrones de oscilación.

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Post-procesamiento de los modos propios usando el filtro Warp por vector