3.- Mallado con Elementos Hexaédricos (Hex Meshing-I)

Hola!,
En este vídeo explico cómo preparar la geometría en FEMAP V10.2 para mallar con elementos sólidos 3D hexaédricos CHEXA de 8-nodos. Es fundamental dominar la técnica de mallado con elementos “brick” CHEXA y obtener mallas de buena calidad porque permiten conseguir la máxima precisión de los resultados con el menor tamaño de modelo posible.

Mallas Hexaédricas 3D (Hex Meshing)

En análisis estático lineal mallar con elementos “brick” CHEXA de 8-nodos es importante en comparación con los elementos tetraédricos CTETRA de 10-nodos, se obtiene mayor precisión de los resultados y tanto el tamaño del modelo como el tiempo de cálculo es mucho menor, pero en Análisis No Lineales o en Análisis Dinámicos Avanzados el uso de elementos hexaédricos es “crítico”, aquí no vale cualquier malla como en análisis estático lineal, la calidad debe ser máxima, la malla debe presentar la menor distorsión posible y no vale tener un modelo con digamos un millón de elementos ya que el manejo de la base de datos es imposible. En este tipo de análisis el tamaño en MBytes y número de GDL del modelo debe ser el menor posible, así que el uso de elementos tetraédricos es prácticamente prohibitivo (en problemas de contacto el tiempo de cálculo se alarga una eternidad), mientras que los elementos sólidos de alto orden CHEXA de 20-nodos son perfectos (y utilizando el parámetro “ELCV=1” podemos convertir los elementos “brick” de 20-nodos en 27-nodos con el módulo No Lineal Avanzado SOL601/701, cuyo uso es altamente recomendado en problemas de contacto!!), permiten conseguir rápidamente la convergencia de la solución, el tiempo de cálculo es reducido y la precisión del análisis máxima.

Diferentes Tipos de Elementos Sólidos 3-D Hexaédricos “CHEXA” de NX Nastran V7.1

En resumen, siempre que la geometría lo permita se debe mallar con elementos hexaédricos CHEXA con mínimo 8-nodos y olvidarse de los tetraedros CTETRA de 10-nodos. La clave está en preparar rápidamente la geometría CAD para que el mallado hexaédricos sea práctico y rápido. En este vídeo trato de explicar cómo hacerlo en FEMAP V10.2, espero que os sirva!!.

Si quieres repetir este tutorial en tu propio ordenador pídenos los modelos con la geometría de entrada y te lo remitimos por e-mail, es un servicio gratuito para nuestros clientes de IBERISA.

Saludos,
Blas.

Descargar vídeo (217 MB, 35 min.): http://www.megaupload.com/?d=84XWNTGV

12 thoughts on “3.- Mallado con Elementos Hexaédricos (Hex Meshing-I)

  1. Gracias por el aporte Blas, es muy interesante la explicación que brindas de esa manera ayudas a formar y tener un criterio con rspecto al tipo y forma de mallar.

    Esperamos puedas seguir aportando con “mucho, mucho material” jeje.

    Saludos a todos.

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  2. Hola que tal Blas, antes que nada te felicito por tu pagina y por los tutoriales que subes estan muy interesantes, muchas felicidades y bueno pues te escribo desde México, de la ciudad para ser un poco mas precisos, sabes trabajo en un despacho de consultoria en ingenieria civil principalmente aunque tambien tenemos geologia mecanica, electromecanica, hidraulica y bueno todas las areas referentes al diseño de Proyectos Hidroelectricos, Presas o represas y bueno pues mira en estos momentos andamos con unos proyectos en argentina de Represas de tipo CFRD y pues nos han pedido unos analis por el metodo de elemento finito, hemos estado estudiando los diferentes software que hay en el mercado y este en especial del que tu haces los tutoriales nos parece muy interesante y una tato mas amigalbe que otros, tendras algun tutorial al respecto que pudieras subir para poder apreciar mas la potencia de este software. Bueno te estare muy agradecido y seguire pendiente de tus aportaciones…Saludos!!!

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  3. Estimado Daniel,
    En la página de Soporte de IBERISA (ver http://www.iberisa.com/soporte.htm#Advanced_Dynamic) he escrito diferentes tutoriales sobre Análisis Dinámico en estructuras, no son presas pero el tratamiento es el mismo, deberás crear un modelo de elementos finitos (preferiblemente a base de elementos hexaédricos CHEXA, claro!!), definir las propiedades del material, definir la excitación y obtener la respuesta dinámica, bien sea en el dominio del tiempo mediante un “Time History Analysis” o en el dominio de la frecuencia con un “Response Spectrum Analysis”, todo dependerá del formato en el que te venga dada la excitación.
    Si te piden un Análisis Estático Lineal, las cosas son mucho más sencillas, todo es cuestión de mallar bien la presa, la malla es la clave — suerte!!.
    Saludos,
    Blas.

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  4. Hombre Blas pues la verdad que te lo agradesco muchisimo eres muy rapido en contestar muchas gracias por los tip’s seguire pendiente de tus aportaciones, felicitaciones…..

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  5. Hola Blas, soy Carolina desde Chile, y quisiera hacer una pregunta.

    Estamos viendo la posibilidad en nuestra empresa de cambiarnos del programa actual que utilizamos (I-deas) a Femap, y deseamos conocer vuestra impresión , lo bueno y lo malo de mallar FE con Femap, por así decirlo. Si pudieras indicarnos algo al respecto, te estaríamos muy agradecidos.

    Saludos atentos,
    Carolina Santana M.
    Proyectista.

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  6. Estimada Carolina,
    I-deas era (y es!) un gran sistema cad/cae, pero el tiempo no pasa en balde, en cambio FEMAP es un pre- y postprocesador moderno que tiene todo un futuro por delante, su evolución y desarrollo está garantizada con SIEMENS PLM, así que es una apuesta segura, invertir conocimiento en FEMAP es rentable de cara al futuro, además de ser un gran programa, profesional y potente, OK?.
    Saludos,
    Blas.

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  7. Estimado Blas,
    soy Carlos y te escribo desde Córdoba (Argentina)… la verdad que te felicito y agradezco por los tutoriales de FEMAP que colgaste en internet, me ayudaron un montón…
    ahora se me presenta un problema y no encuentro una solución fácil (seguramente me estoy ahogando en un vaso de agua!!!)…
    Necesito modelar una placa laminada y con honeycomb en el centro.. quiero hacerla con un “solid” para el honeycomb y dos “laminates” para los laminados!! si genero las mallas de “Hexa” para el volumen y “quad” para las superficies, los elementos no coinciden!!!!!,
    alguna idea????
    Desde ya muchísimas gracias…

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  8. Estimado Carlos,
    Pues lo tienes muy fácil, tienes las siguientes opciones:
    1.- Utiliza las mismas caras del sólido para mallar con elementos Shell, de esta forma tendrás nodos coincidentes entre Shell y CHEXA — “mergea” nodos!!.
    2.- Utiliza geometrías independientes: midsurface para la placa laminada para mallar con elementos Shell y sólidos para el core y mallar con elementos CHEXA. Las mallas pueden tener diferentes densidades de malla, los nodos tienen diferentes posición en el espacio, pero las unes con “GLUE” CONTACT SURFACE-TO-SURFACE, es lo más práctico y eficiente.
    Saludos,
    Blas.

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  9. Que tal Sr Blas, permitame presentarme, soy un joven llamado Andres Hurtado, Ingeniero Industrial de venezuela y me siento a gusto de poder encontrar gente tan calificada como usted, sobre todo por el valioso aporte que dejan a los lectores y aprendices. Actualmente un grupo de compañeros y yo, estamos culminando un entrenamiento intensivo de varios modulos de UG/NX8, para llevar a cabo el desarrollo de las ruedas de Aluminio para vehículos en la empresa donde trabajamos. Nos ha servido de ayuda su tutorial, lo pondremos en practica ya que estamos aprendiendo mucho sobre la aplicación de Analisis de Elementos Finitos como un requisito exigido por las ensambladoras locales (Ford, Chrysler, GM, entre otras.) Nos gustaria permanecer en contacto con ud, siempre y cuando este usted de acuerdo, muchos saludos, un placer conocerle y adquirir sus conocimientos.
    Ah.

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  10. Hola Blas, me llamo Javier de la Cruz. Ahora mismo me encuentro realizando mi Proyecto de Fin de Grado en Ingeniería Mecánica y me sería de enorme ayuda algún modelo para calcular en FEMAP V10.2 que requiera mucho tiempo de cálculo por parte de la máquina. La “gracia” de mi proyecto está en comparar diferentes máquinas virtuales con diferentes características cada una en la nube para ver su comportamiento ante el cálculo de diferentes modelos y empleando diferentes programas FEM y CFD. Es por esto que necesito modelos pesados.

    Un saludo y muchísimas gracias.

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    • Estimado Javier,
      Pues es muy sencillo: dibuja un cubo de 1000x1000x1000 mm y si lo mallas con un tamaño de elemento Esize=10 mm tendrás un modelo con 1 millón de elementos. Si quieres 10 millones usa un tamaño de malla aprox. de 215x215x215 y listo!. Pero deberás tener suficiente memoria RAM para calcular, porque una cosa es mallar y otra resolver el problema. Un modelo con 1 millón de nodos se puede resolver fácilmente ejecutando un análisis Estático Lineal con NX NASTRAN (SOL101) en una máquina con 16 GB de RAM utilizando el solver iterativo PCG (Preconditioned Gradient Solver) que es un solver que aprovecha muy bien la memoria RAM disponible en el ordenador. Pero con el solver DIRECT SPARSE necesitarás mucha memoria RAM y montón de espacio en disco, así que atento!!.
      Saludos,
      Blas.

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