COSA è UNA MESH
Una mesh non è un disegno. Chiamiamo mesh l'insieme di tutti i nodi e di tutti gli elementi di un modello agli elementi finiti, con le loro connessioni ed i loro vincoli. Nell'ambito di questa guida il concetto di mesh non include i vincoli, che verranno trattati a parte (Gestire vincoli e svincoli).
Un nodo è un punto dello spazio dotato di sei distinte possibilità di movimento. Ad ogni nodo viene associato un numero che lo individua e lo contraddistingue.
Un elemento è un entità matematica definita da un tipo, da una tabella delle incidenze, da una tabella delle proprietà. In generale un elemento connette uno o più nodi tra di loro o con il sistema di riferimento. Ad ogni tipo di elemento corrisponde un certo numero di nodi (ordinati tra loro in sequenza), una formulazione matematica, ed un insieme di parametri.
L'elemento finito simula in modo semplificato il comportamento di una parte della struttura reale. Una mesh è pertanto una astrazione, un modello, che non ha per obiettivo quello di simulare l'aspetto esteriore di una struttura, bensì quello di simulare la risposta della struttura alla applicazione di certe azioni, nell'ambito di una certa teoria. Poichè il metodo degli elementi finiti è ad oggi l'unico modo efficiente di fare calcoli su strutture generiche, occorre tenere presente che nella modellazione agli elementi finiti ciò che conta sono i risultati numerici, non l'aspetto della mesh o il suo assomigliare alla struttura reale. Pertanto è del tutto lecito aggiungere elementi monodimensionali là dove nella struttura v'è un blocco solido o un complicato marchingegno, se, ai fini della risposta del sistema allo studio, il marchingegno può essere assimilato ad un elemento monodimensionale. Viceversa, tentare di modellare il marchingegno con elementi solidi (brick) può essere il segno di una mancata comprensione del metodo, o di uno stato paranoide. Dipende.
A meno che non siano voluti (ad esempio per modellare giunti di costruzione) è generalmente bene evitare che vi siano più nodi nella stessa posizione geometrica (nodi doppi). Anche la presenza di elementi sovrapposti (elementi doppi) è in generale da evitare, benchè vi siano, anche in questo caso, circostanze in cui è necessario usarli.
Un altro caso tipico di problema in una mesh è la presenza di sconnessioni, ovvero la situazione per la quale due elementi che dovrebbero essere connessi non lo sono. Le sconnessioni possono essere dovute alla presenza di nodi doppi, oppure ad una errata disposizione degli elementi. Possono anche essere dovuti al collegamento di due elementi di tipo diverso.
Una mesh che non presenti labilità, in un certo senso, è sempre corretta e sempre scorretta.
Si può dire che è sempre corretta perchè un solutore è in grado di arrivare alla fine dei conti e di presentare dei risultati, corretti nel senso di coerenti con i dati introdotti. Non è detto però che tali risultati simulino il comportamento della struttura. Può capitare che la struttura sia tutt'altro.
Si può dire che è sempre scorretta perchè anche se ben fatta tende a risultati giusti solo nell'ambito di una teoria in particolare (elasticità, plasticità, ecc.), mai a risultati eguali alla realtà. Eppoi, anche se la teoria fosse la realtà, la teoria è simulata in modo numerico: una mesh deve essere sufficientemente raffinata per dare risultati attendibili, tende asintoticamente alla teoria.
All'interno di Sargon vengono trattati problemi di elasticità lineare in piccoli spostamenti.
|