Οργάνωση και σχεδίαση συστήματος μετα-επεξεργασίας δεδομένων επίλυσης κατασκευών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων

Abstract

Post-processing of analysis results is an integral part of a computer simulation of a structure (CAE) using the Finite Element Method (FEM). The goal of this dissertation is to design an automatic post-processing system, capable to fulfil current analysis model growing needs. In this dissertation the procedures that are used in the industrial field are studied. This way the problems are detected, and the characteristics of the modern finite element models, such as the size and the number of result files, are identified. Ways to enrich the available information to the engineer are examined closely, in order to improve the calculation possibilities and the visual representation of the results. Innovative ideas are proposed to accelerate the procedures using a solver's input file information, and automation is achieved with the creation of a script library for every analysis. Additionally this dissertation studies the modern graphics technologies and their application, in order to improve the visual quality of model results. Finally, techniques are proposed to compare the results of different model versions, and methodologies to correlate them with experimental data, something that leads to more accurate and faster evaluation of structural behaviour.

Αναπόσπαστο τμήμα της προσομοίωση μίας μηχανολογικής κατασκευής στον Η/Υ με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων, είναι η μετά-επεξεργασία των αποτελεσμάτων της επίλυσης. Σκοπός της εργασίας είναι η σχεδίαση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος μετά-επεξεργασίας που να είναι ικανό να καλύψει τις αυξημένες απαιτήσεις των σύγχρονων μοντέλων ανάλυσης. Στη διατριβή αυτή, μελετώνται οι διαδικασίες μετά-επεξεργασίας που εφαρμόζονται στο βιομηχανικό χώρο. Εντοπίζονται έτσι τα προβλήματα και τα χαρακτηριστικά των τωρινών μοντέλων πεπερασμένων στοιχείων, όπως το μέγεθος και το πλήθος των αρχείων αποτελεσμάτων. Εξετάζονται τρόποι για τον εμπλουτισμό των πληροφοριών που έχει στη διάθεση του ο μηχανικός, ώστε να αυξηθούν οι δυνατότητες υπολογισμών και εποπτικής παράστασης των αποτελεσμάτων. Ακόμα προτείνονται πρωτότυπες ιδέες για την επιτάχυνση των διαδικασιών με τη χρήση των πληροφοριών των αρχείων εισόδου του επιλυτή, και αυτοματοποίησης αυτών με δημιουργία βιβλιοθήκης σεναρίων για την κάθε ανάλυση. Ακολουθεί η εξέταση των σύγχρονων τεχνολογιών γραφικών και ο τρόπος εφαρμογή τους ώστε να επιταχυνθεί η παρουσίαση των αποτελεσμάτων του μοντέλου. Τέλος, το σύστημα που προτείνεται, προσφέρει δυνατότητες σύγκρισης των αποτελεσμάτων διαφορετικών μοντέλων καθώς και τρόπους συσχέτισής τους με τα πειραματικά δεδομένα, κάτι που οδηγεί στην ακριβέστερη και ταχύτερη αξιολόγηση της συμπεριφοράς της κατασκευής.