tesi_AntonioLorenzoM.. - LabMec

una matrice delle masse concentrate), nelle analisi che coinvolgono risposta
del materiale approssimativamente incompresibile e nelle analisi richiedenti
grandi distorsioni dell’elemento, quali la simulazione di alcuni processi di
manifattura o la risposta di componenti in gomma.
L’integrazione ridotta usa un’integrazione a ordine minore per formare la
rigidezza dell’elemento. la matrice delle masse e i carichi distribuiti usano
l’integrazione completa. L’integrazione ridotta riduce il tempo di calcolo,
specialmente nel caso di tre dimensioni. Ad esempio, l’elemento C3D20 ha
27 punti di integrazione, mentre il C3D20R ne ha soli 8; perciò l’assemblaggio
degli elementi è per il C3D20 approssimativamente 3.5 volte più
costoso rispetto al C3D20R. Nell’ABAQUS/Standard si può scegliere fra
’integrazione piena o ridotta per gli elementi quadrilateri e esaedrali (brick).
Nell’ABAQUS/Explicit sono disponibili solo elementi continui quadrilateri o
esaedrali del primo ordine a integrazione ridotta; tali elementi sono inoltre
riferiti come elementi a deformazione uniforme o deformazione centroide con
controllo a clessidra. Elementi a integrazione ridotta del secondo ordine nell’ABAQUS/Standard
generalmente producono risultati più accurati rispetto
ai corrispondenti elementi a integrazione completa. Tuttavia, per gli elementi
del primo ordine l’accuratezza raggiunta con l’integrazione piena rispetto a
quella ridotta è largamente dipendente dalla natura del problema.
Gli elementi triangolari e tetraedrali sono geometricamente versatili e
sono usati in molti algoritmi di meshatura automatica. ‘E molto conveniente
meshare una forma complessa con triangoli o tetraedri, e gli elementi triangolari
e tetraedrali modificati del secondo ordine (CPE6, CPE6M, C3D10,
C3D10M, etc.) in ABAQUS sono adatti per uso generale. Tuttavia, una
buona mesh di elementi esaedrali di solito fornisce una soluzione di equivalente
accuratezza a costo minore. Quadrilateri ed esaedri hanno migliore
grado di convergenzadei trinagoli e tetraedri, e la sensibilità all’orientamento
della mesh in mesh regolari non è un problema. Tuttavia, triangoli e tetraedri
sono meno sensibili alla forma dell’elemento iniziale, mentre i quadrilateri e
gli esaedri del primo ordine si comportano meglio se la loro forma è approssimativamente
rettangolare. Gli elementi diventano molto meno accurati quando
essi sono inizialmente distorti. I trinagoli e tetraedri del primo ordine sono
di solito eccessivamente rigidi ed mesh estermamente raffinate sono richieste
per ottenere risultati accurati. Come menzionato precedentemente, triangoli
e tetraedri del primo ordine a integrazione piena nell’ABAQUS/Standard anche
mostrano locking volumetrico nei problemi incompressibili. Come regola,
tali elementi non dovrebbero essere usati tranne che come elementi di riempimento
in aree critiche. Perciò conviene cercare di usare elementi ben formati
nelle regioni di interesse.
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