Tutotial Mallado Ansys Workbench

Versión 18.2

Tutorial Mallado Introducción a ANSYS Mechanical

Objetivos: Realizar un análisis visual previo al proceso de mallado. Determinar la mejor opción de mallado para cada parte del ensamble. Elaborar un tutorial detallado del procedimiento utilizado para el mallado del ensamble

© 2018 UTA, FICM

Descripción del problema Por limitaciones de la maquina en donde se realizo el mallado el ensamble se redujo al menor numero de piezas posibles, quedando un total de 5 piezas para ser malladas. Ensamble Original Ensamble Simplificado

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Partes del ensamble a ser mallado 2

3

4 1

5

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Normas generales de Mallado Para las Regiones que requieran utilizar una malla refinada:  Cambios de geometría.  Aplicación de cargas.  Posible concentración de esfuerzos.

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Normas generales de Mallado

 Un análisis de Tensiones requiere una malla más fina que un análisis de Desplazamientos.  Los Análisis Térmicos requieren mallas aún más finas.  Usar Mallado Uniforme siempre cuando sea posible!  En regiones de transición desde malla gruesa a fina no cambiar las dimensiones de los elementos adyacentes por un factor mayor que 2.  Mallado Uniforme en Áreas Normales.  Mallado no Uniforme sólo es justificado en zonas de transición o regiones de geometría rara.  Preferir elementos Cuadrados y Hexaedros por sobre los Triangulares y Tetraedros.  Esto es una Regla general para los sólidos. Excepciones:  Elementos Placa en problemas de flexión pura  Elasticidad NO lineal.

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Obtención de la geometría

En ensamble fue exportado desde SolidWorks. Nota: para exportar en ensamble desde SolidWorks tendremos que guardar el archivo con la extensión .x_t. 1.- De la ventana “Toolbox” arrastramos “Geometri” hasta la sección “Proyect Schematic”

1

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2

2.- Clic derecho en “Geometri” – Import Geometry - Browse y buscamos el ensamble con extencion “.x_t” que guardamos en SolidWorks

Modificación de Geometría 4.- Para poder visualiza el ensable: Clic “Generate” y esperamos que se cargue el ensamble 3

3.- Clic derecho en “Geometry” – Edit Geometry in DesingModeler.

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4

Modificación de Geometría Para realizar un análisis estructurado se simplificara las curvas estéticas de nuestro ensamble para obtener aristas vivas de esta manera se tendrá geometrías mas simple y se facilitara el malla de nuestro ensamble.

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5

Modificación de Geometría 5.- Clic en “Selection Filter: Faces” o presionamos las teclas Ctrl + F y mientras mantenemos presionada la tecla “Ctrl” seleccionos las partes redondeadas de nuestro ensamble.

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Modificación de Geometría 6a.- “Create” – Delete – Face Delete

6c

6b.- Clic en “apply” 6c.- Clic en “Generate”

6a

6b

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Modificación de Geometría

Como podemos observar la parte 1 de nuestro ensamble se modifico ya no tenemos partes chaflanadas sino vértices, esto nos facilitara mucho el procesos de mallado. © 2018 UTA, FICM

Mallado 7b

7a

7a.- De la ventana “Toolbox” arrastramos “Static Structural” hasta la sección “Proyect Schematic” 7b.- De la ventana “Proyect Schematic” seleccionamos la “Geometry” y arrastramos hasta “Model”

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Mallado Automático 8

8.- Clic derecho en “Model” – Edit… y se abrirá una nueva ventana “Static Structural”

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Ensamble mallado automáticamente

Criterio para el análisis de mallado El criterio para realizar en análisis de mallado será “Skewness” ya que es un análisis no lineal puesto que el ensamble se compone de partes EN 3D.

Link: https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/17.0/enus/help/wb_msh/ds_Shape_Checking.html

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Teoría Análisis no lineal Análisis no lineal.- Utiliza un criterio de comprobación de forma basado en el producto de la relación Bézier Jacobian y la asimetría acotadas para los elementos tetraédricos. Este criterio es mucho más restrictivo que los utilizados en las opciones mecánicas estándar y mecánicas agresivas. La relación Bézier Jacobian se calcula sobre todo el elemento, y la asimetría (“Skewness”) se basa en el método de desviación de volumen equilátero. Si el valor de la métrica es mayor que el límite, el elemento no es deseable para el análisis de mallado no lineal. El uso de la opción Mecánica no lineal normalmente produce más elementos y tiempos de mallado más largos, y puede provocar una posible falla de la malla. Esta opción se recomienda para el análisis no lineal, y es la predeterminada cuando la Preferencia física se establece en Mecánica no lineal. Se emite un mensaje de advertencia si el sesgo es> 0.998 para 3-D.

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Criterio para el análisis de mallado 8a

8b

8c

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8a.- Clic en “Mesh” 8b.- En la ventana Details Style Clic en “Display Style” 8c.- Seleccionamos “Skewness”

Criterio para el análisis de mallado 0,99952 > 0,998 Necesita refinamiento

El criterio que usaremos para el análisis de mallado es el “Skewness”, este nos dice: Se emite un mensaje de advertencia si el sesgo es> 0.998 para 3-D. © 2018 UTA, FICM

Refinamiento Global 9

9.- Clic en “Body” Manteniendo presionado la tecla “Ctrl” seleccionamos las 5 partes del ensamble

10

10.- Clic en “Method” Manteniendo presionado la tecla “Ctrl” seleccionamos las 5 partes del ensamble 11.- En las opciones de “Method” damos clic en “Hex Dominant” y generamos la malla nuevamente, 11

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Refinamiento Global

Realizaremos un mallado individual en cada elemento para obtener un mejor resultado.

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Mallado pieza 1 12.- Activamos “body” seleccionamos la pieza 1 del ensamble damos clic derecho si seleccionamos “Hide All Other Bodies”, se visualizara solamente la pieza 1.

12

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Mallado pieza 1 14.- Cambiamos el valor que esta por defecto a 3.

13

13.- Clic derecho en la pieza 1 – Insert -Sizing

14

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Mallado pieza 1

Resultado Obtenido

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Mallado Pieza 2

Repetimos el paso 12 esta vez seleccionando la pieza 2 del ensamble.

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Repetimos los pasos 13 y 14 y generamos la malla para ver el resultado

Mallado Pieza 3, 4 y 5

Para las piezas 3, 4 y 5 repetimos los pasos 12, 13 y 14 y generamos la malla.

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Mallado Pieza 3, 4 y 5

Como podemos observa la pieza 4 necesita un método mas minucioso para ser mallado.

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Mallado Pieza 4 Refinamiento de Agujeros Seleccionamos “Insert” – Sizing y en la ventana de Sizing cambiamos a la opción “Number of Divisions” y en la opción “Type” escribimos la cantidad de 30 Y generamos la malla

Activamos Edge (Ctrl + E)

Resultado

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Resultados

Antes

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Despues

Resultados

Antes

Después

Con el criterio de Skewness © 2018 UTA, FICM