Tăng số lượng phần tử cho kết quả chính xác hơn nhưng đòi hỏi chi phí tính toán cao hơn.
Mô hình bản
Phần tử vỏ được khuyến nghị sử dụng để mô hình hóa các bản trong phân tích phần tử hữu hạn của liên kết kết cấu. Phần tử vỏ tứ giác 4 nút với các nút tại góc được áp dụng. Sáu bậc tự do được xét tại mỗi nút: 3 chuyển vị (ux, uy, uz) và 3 góc xoay (φx, φy, φz). Biến dạng của phần tử được phân chia thành thành phần màng và thành phần uốn.
Công thức mô tả ứng xử màng dựa trên công trình của Ibrahimbegovic (1990). Góc xoay vuông góc với mặt phẳng phần tử được xét đến. Công thức 3D đầy đủ của phần tử được cung cấp. Biến dạng cắt ngoài mặt phẳng được xét trong công thức mô tả ứng xử uốn của phần tử dựa trên giả thuyết Mindlin. Biến thể ổn định nội bộ của phần tử tấm tứ giác Mindlin với biến dạng cắt không đổi dọc theo cạnh được áp dụng. Các phần tử được lấy cảm hứng từ phần tử MITC4; xem Dvorkin (1984). Vỏ được chia thành năm lớp tích phân theo chiều dày bản tại mỗi điểm tích phân và ứng xử dẻo được phân tích tại mỗi điểm. Phương pháp này được gọi là tích phân Gauss–Lobatto. Giai đoạn đàn hồi - dẻo phi tuyến của vật liệu được phân tích tại mỗi lớp dựa trên các biến dạng đã biết. Chỉ hiển thị ứng suất và biến dạng lớn nhất trong tất cả các lớp.
Hội tụ lưới
Có một số tiêu chí để tạo lưới trong mô hình liên kết. Việc kiểm tra tiêu chuẩn liên kết phải độc lập với kích thước phần tử. Việc tạo lưới trên một bản riêng lẻ không gặp vấn đề gì. Cần chú ý đến các hình học phức tạp như tấm có sườn tăng cứng, T-stub và bản mã chân cột. Phân tích độ nhạy xét đến rời rạc hóa lưới nên được thực hiện đối với các hình học phức tạp.
Tất cả các bản của tiết diện dầm có phân chia phần tử chung. Kích thước phần tử hữu hạn được tạo ra bị giới hạn. Kích thước phần tử tối thiểu được đặt là 10 mm và kích thước phần tử tối đa là 50 mm (có thể đặt trong Cài đặt tiêu chuẩn). Lưới trên cánh và bụng dầm độc lập với nhau. Số lượng phần tử hữu hạn mặc định được đặt là 8 phần tử trên chiều cao tiết diện như thể hiện trong hình dưới đây. Người dùng có thể thay đổi các giá trị mặc định trong Cài đặt tiêu chuẩn.
Lưới trên dầm với các ràng buộc giữa bản bụng và bản cánh
Lưới của các bản mã đầu dầm là riêng biệt và độc lập với các bộ phận liên kết khác. Kích thước phần tử hữu hạn mặc định được đặt là 16 phần tử trên chiều cao tiết diện như thể hiện trong hình.
Lưới trên bản mã đầu dầm với 7 phần tử theo chiều rộng
Ví dụ sau đây về nút liên kết dầm - cột cho thấy ảnh hưởng của kích thước lưới đến khả năng chịu mô men. Dầm tiết diện hở IPE 220 được liên kết với cột tiết diện hở HEA 200 và chịu mô men uốn như thể hiện trong hình dưới đây. Cấu kiện tới hạn là bản bụng cột chịu cắt. Số lượng phần tử hữu hạn theo chiều cao tiết diện thay đổi từ 4 đến 40 và các kết quả được so sánh. Các đường nét đứt biểu thị sự chênh lệch 5%, 10% và 15%. Khuyến nghị chia chiều cao tiết diện thành 8 phần tử.
Mô hình nút liên kết dầm - cột và biến dạng dẻo tại trạng thái giới hạn cực hạn
Ảnh hưởng của số lượng phần tử đến khả năng chịu mô men
Nghiên cứu độ nhạy lưới của sườn tăng cứng mảnh chịu nén trong bản bụng cột được trình bày. Số lượng phần tử theo chiều rộng sườn tăng cứng thay đổi từ 4 đến 20. Dạng oằn thứ nhất và ảnh hưởng của số lượng phần tử đến khả năng chịu oằn và tải trọng tới hạn được thể hiện trong hình dưới đây. Sự chênh lệch 5% và 10% được hiển thị. Khuyến nghị sử dụng 8 phần tử theo chiều rộng sườn tăng cứng.
Dạng oằn thứ nhất và ảnh hưởng của số lượng phần tử dọc theo sườn tăng cứng đến khả năng chịu mô men
Nghiên cứu độ nhạy lưới của T-stub chịu kéo được trình bày. Một nửa chiều rộng cánh được chia thành 8 đến 40 phần tử, và kích thước phần tử tối thiểu được đặt là 1 mm. Ảnh hưởng của số lượng phần tử đến khả năng chịu lực của T-stub được thể hiện trong hình dưới đây. Các đường nét đứt biểu thị sự chênh lệch 5%, 10% và 15%. Khuyến nghị sử dụng 16 phần tử trên một nửa chiều rộng cánh.
Ảnh hưởng của số lượng phần tử đến khả năng chịu lực của T-stub