El mallado afecta directamente a los resultados del cálculo de simulación en elementos finitos, por lo que es conveniente asegurarse de que la malla tiene la calidad suficiente para obtener los resultados deseados.
Para poder comprobar si nuestras mallas cumplen con las exigencias de un diseño de alto nivel, SOLIDWORKS dispone de las siguientes herramientas:
1. Trazado de calidad de malla
El trazado de calidad de malla nos da información de cómo se adapta la malla a la geometrÃa. Veamos, a través del menú Malla > Crear trazado de calidad de malla, los elementos más importantes, el Coeficiente de Aspecto y el Cociente Jacobiano.
a) Coeficiente de aspecto
El elemento perfecto, representado por un tetraedro equilátero, tiene un coeficiente de aspecto de valor 1. Cuanto mayor sea el coeficiente de aspecto (>1), peor será la calidad de la malla.
b) Cociente Jacobiano
El cociente jacobiano representa cómo de deformados están los elementos en zonas con curvaturas donde deben adaptarse a geometrÃas complejas.
Igual que el coeficiente de aspecto, cuanto mayor sea este valor, más deformado estará el elemento y, por tanto, peor será la malla.
Se trata de conseguir elementos poco deformados, fundamentalmente en aquellas zonas que sean de interés para el estudio.
2. Crear malla
Para evitar tener elementos excesivamente distorsionados es importante elegir un tamaño de malla adecuado. El tamaño mÃnimo deberá ser lo suficientemente pequeño para captar de forma correcta la mayor parte de la geometrÃa del modelo, pero teniendo en cuenta que el tamaño de la malla repercutirá directamente sobre el tiempo de cálculo del modelo. Existen dos tipos de malladores: malla estándar y malla basada en curvatura.
a) Malla estándar
Elegimos un tamaño medio de elemento y una tolerancia. Este método de mallado suele ser el más habitual.
Malla > Crear Malla > Parámetros de mallado → Malla estándar
En función del tamaño de nuestro modelo, SOLIDWORKS estima un valor global para el tamaño del elemento, este suele ser un buen punto de partida para comenzar a crear nuestra malla.
a) Malla basada en curvatura
Elegimos tamaño máximo, mÃnimo y valores de aproximación. Éste método suele usarse para mejorar la calidad de la malla cuando nos encontramos con geometrÃas más complejas.
Malla > Crear malla > Parámetros de mallado → Malla basada en curvatura
Ambos métodos se pueden seleccionar desde el árbol de simulación en el menú malla
Aplicar control de malla
Una vez creada la malla general es muy útil crear una malla más fina en aquellas zonas con geometrÃa compleja o donde queramos obtener una mayor resolución en los resultados.
Dentro del menú de Malla, seleccionar la opción Aplicar control de mallado y definir el tamaño de malla que queramos utilizar.
3. Orden del elemento
Al crear la malla, podemos elegir entre elementos cuadráticos de orden alto o elementos borrador.
Los elementos borrador tienen un orden 1, lo que significa que podremos calcular resultados de una forma más rápida pero también menos precisa. Normalmente elegiremos elementos de alto orden para garantizar unos resultados más precisos.
4. Métodos adaptativos
Existen dos métodos adaptativos que nos permiten calcular el mallado idóneo en base a una serie de criterios definidos.
Para activarlo hay que ir al menú Propiedades y seleccionar la pestaña de Solución adaptativa.
Método h
El método h se basa en el criterio de energÃa de deformación para refinar la malla en aquellas zonas con un mayor gradiente de energÃa.
Método p
De forma análoga, el método aumentará la precisión en aquellas zonas con un mayor gradiente de tensión u energÃa de deformación, pero en este caso lo hará aumentando el orden de los elementos.
Gracias a estas herramientas es posible conseguir una malla de alta calidad que garantice unos resultados precisos.
