Veliko SOLIDWORKS uporabnikov, ki se ukvarja s strojegradnjo, uporabljajo varjence oz. profile za konstrukcijo. Profili se pogosto pri proizvodnji odrežejo na določeno dolžino in zvarijo skupaj.
Značilnost takšne geometrije so telesa s konstantnim profilom in eno gabaritno mero veliko daljšo od drugih dveh. Zaradi teh lastnosti je takšna geometrija primerna za poseben način mreženja, ki se imenuje beam oz. linijska mreža.
Beam mreža predstavlja, podobno kot shell oz. površinska mreža, poenostavitev realnosti. Pri ravninski mreži se 3D geometrija poenostavi v ravnino z debelino 0, pri beam mreži pa se 3D geometrija poenostavi v linijo. Mreža pa se seveda lahko prikaže tudi z izrisom profila. Primer je prikazan na spodnji sliki.
Beam mreža ima glede na volumsko mrežo prednost v hitrosti preračuna, saj se vsa geometrija telesa poenostavi v eno linijo, ki se nato med mreženjem razbije na krajše odseke. Mreža ima torej veliko manj elementov.
Volumska mreža
Da vidimo razliko med volumsko in beam mrežo, si oglejmo kako je sestavljena volumska mreža.
Volumska mreža je sestavljena iz tetraedrov (tro-stranih piramid). Odvisno od razreda mreže, imajo takšni elementi načeloma lahko od 4 do 10 točk (vozlišč) v katerih se preračunavajo rezultati. V vsaki točki se preračunajo 3 spremenljivke (3 translacije).
Za natančen preračun potrebujemo po debelini materiala vsaj 2 sloja elementov. Poglejmo si primer na C profilu, ki je dolg 1600mm in ima po prerezu gabarite 80x45mm (min. debelina stene je 5,5mm). Tak profil smo zmrežili z elementi, ki so veliki 3mm. S tem zagotovimo, da imamo po debelini vsaj 2 elementa. Takšna mreža ima 779.146 vozlišč. V vsakem vozlišču pa se preračunajo 3 spremenljivke. Računamo torej 2.337.438 spremenljivk.
Beam mreža
Pri beam mreži pa se geometrija združi v linijo z vozliščem na vsaki strani elementa. Vsako tako vozlišče ima 6 prostorskih stopenj (3 translacije in 3 rotacije).
Če z beam mrežo zamrežimo enak profil kot pri volumski mreži, dobimo mrežo s 115 vozlišči v katerih preračunamo 6 spremenljivk – 115×6=690. Razlika v številu spremenljivk je občutna. Beam mreža ima preko 3.000-krat manj spremenljivk. Že iz tega podatka se vidi, da bo razlika v računskem času občutna.
Seveda pa ima beam mreža določene pomanjkljivosti. Prva je ta, da ni vsaka geometrija primerna za mreženje z beam mrežo. Ker gre pri beam mreži za grobo poenostavitev modela, seveda izgubimo tudi na natančnosti rezultatov. Rezultati premika so kljub vsemu zelo natančni, natančnost rezultatov napetosti v materialu pa je manjša.
Delo z beam mrežo
Ko imamo model, ki ima telesa definirana s SOLIDWORKS weldment orodji, se le-ta telesa samodejno pretvorijo v beam mrežo. V primeru, da imamo telesa, ki niso narisan z weldment orodji, jih lahko preprosto pretvorimo v beam mrežo z desnim klikom in izbiro »Treat as Beam…«.
Ko delamo z beam mrežo, moramo pregledati tudi stičišča beam elementov. Le ta se v programu imenujejo »Joints« Na ta stičišča lahko definiramo tudi zunanje sile in vpetja.
V primeru, da imamo model, ki ni sestavljen le iz varjene konstrukcije, lahko v isti analizi uporabimo več vrst mreže – volumsko (solid) mrežo, površinsko (shell) mrežo in linijsko (beam) mrežo. Zanimiv video na temo mešane mreže si lahko ogledate spodaj.