ENG-A1001 Tietokoneavusteiset työkalut insinööritieteissä CAD mallien käyttötarkoitukset Meritekniikassa Heikki Remes, Jani Romanoff, Tommi Mikkola, Pentti Kujala Kari Santaoja (editoi) Sovelletun mekaniikan laitos
Oleellisia oppimistavoitteita liittyen Sovellettuun mekaniikkaan Osaa muodostaa ja lukea CAD-piirustuksia Osaa muodostaa numeeriseen laskentaan soveltuvan 3D geometriamallin 3D pintamalli Monimutkainen geometria Ymmärtää tuote/tietomallin pääperiaatteet ja niiden sisällön
Laivan rungon teräsmallista (NAPA-steel), elementtimenetelmään ja jännitysten laskentaan Elementtimenetelmään perustuva kuorielementtijako Geometrian, materiaalien ja lastitilanteen määrittely Rasitustila elementeissä Mallissa on useita yksinkertaistuksia. Ne vaikuttavat lopputulokseen. Insinöörin pitää osata tehdä ne oikein.
Laivan kulkuvastuksen numeerinen mallintaminen 2. Tulosten tulkinta edellyttää tietoa siitä, mikä tuloksessa on fysiikka ja mikä johtuu numeriikasta. Geometriamuutok-sissa tulee huomioida valmistustekniikan rajoitteet. 1. Laskentamallin teko vaatii ymmärrystä virtausilmiöistä. Mallin paikallinen resoluutio tulee valita oikein. Geometrian mate- Maattinen kuvaus Pintageometria simulointimalliin Geometriamuutokset simulointitulosten perusteella Virtaustilavuuden Diskreetti kuvaus Mallikoetulos Numeerisen mallin ratkaisu ja jälkikäsittely Simulointitulos
Jäänmurron simulointi q perustuu geometriaan (jääpalan muoto) ja Cf on empiirinen kerroin
Yhteenveto CAD malli muodostaa lähtökohdan rakenteen fysikaaliseen simulointiin ja analysointiin Geometriamalli on yksinkertaistettu koska simuloinnissa vapausasteiden lukumäärä on rajoitettu Tilavuusmalli tai pintamalli Tarkan geometrian diskretointi elementti- tai hilamalliksi Epälineaarisissa analyysissa geometria päivitetään analyysin aikana fysikaalisen mallin osatuloksien perusteella