Interpolatie van EEM resultaten op 2D elementen

Het Eindige Elementen Net is in SCIA Engineer opgebouwd uit lineaire 3- en/of 4-hoekige elementen. Per netelement worden 3 of 4 resultaten berekend, namelijk 1 in elke knoop. Tijdens het opvragen van resultaten op 2D-elementen, laat de optie ‘Locatie’ in het Eigenschappenmenu toe deze resultaten op 4 manieren weer te geven.

1. In knopen, geen gemiddelde

Alle resultaatwaarden worden in rekening genomen, er wordt geen middeling uitgevoerd. In elke knoop worden dus de 4 waarden van de aangrenzende elementen getoond. Indien deze 4 resultaten sterk verschillend zijn van elkaar, wijst dit erop dat het toegepaste net te grof is. Deze weergave van de resultaten geeft dus een goed beeld van de discretisatiefout in het rekenmodel.

2. In centrum

Per eindig element wordt het gemiddelde van de resultaten in de knopen berekend. Aangezien er slechts 1 resultaat is per element, wordt de weergave met isobanden een mozaïek. Het verloop over een snede is een getrapte curve.

3. In knopen, gemiddelde

De resultaatwaarden van aangrenzende eindige elementen worden gemiddeld in de gemeenschappelijke knoop. Hierdoor wordt grafisch een vloeiend verloop van de isobanden bekomen.

In bepaalde gevallen is het niet toelaatbaar om de resultaatwaarden over knopen te middelen:

• Bij de overgang tussen 2D-elementen met verschillende lokale assenstelsels.
• Indien een resultaat werkelijk discontinu is, zoals de dwarskracht ter hoogte van een lijnoplegging in een plaat. De pieken verdwijnen dan volledig door het uitmiddelen van positieve en negatieve dwarskrachten.

4. In knopen, gemiddelde op element

De resultaatwaarden worden per knoop slechts gemiddeld over netelementen die én tot hetzelfde 2D-element behoren, én dezelfde lokale asrichtingen hebben. Dit lost de problemen genoemd bij de optie ‘In knopen, gemiddelde’ op.

Het verschil tussen de laatste twee opties wordt hieronder verduidelijkt.

In knopen, gemiddelde op element toont ons dat er een moment is tussen de blauwe en rode zone dat resulteert in een negatieve en een positieve piek langs de linker en rechter zijde.

In knopen, gemiddelde berekent de gemiddelde waarde van deze pieken wat kan resulteren in een waarde die bijna gelijk is aan nul. Deze optie kan dus tot incorrecte resultaten leiden.

Nauwkeurigheid van de resultaten

Indien de resultaten bij de 4 locaties erg verschillen, zijn de resultaten onnauwkeurig en dient het net verfijnd te worden. Een vuistregel voor een goede netgrootte is deze gelijk te nemen aan 1 à 2 maal de dikte van de plaat.