пятница, 28 июня 2013 г.

Autodesk Simulation. Переделка конструкторской модели в расчетную. Стенограмма доклада

Стенограмма доклада, сделанного на САПРяжении в Киеве 21 мая 2013.
Начало серии, которое содержит ссылки на все остальные сообщения находится тут. В тексте идут слова обозначенные как "стоп-кадр", с помощью них можно перейти на начало фрагмента видео, текст которого идет послед данного "стоп-кадра". В случае если на блоге уже есть публикация, которая рассматривает проблему обозначенную в докладе более подробно - в тексте содержится ссылка на публикацию. Текст записан практически без изменений, исправлены только самые корявые моменты, в остальном близок к оригиналу.
В дальнейшем в текст будут добавлены остальные ссылки и изображения, для облегчения понимания, что  понималось под "вот тут" и "там" в докладе, без необходимости просмотра видео-фрагментов. Также будут добавлены правки и комментарии (обозначенные в тексте подобным образом) для большей удобоваримости текста.
Само видео: 
Доклад посвящен проблемам переделки конструкторской модели в расчетную. Речь идет не о проблемах программ как таковых, а о проблемах, с которыми сталкиваются люди ранее не занимавшиеся расчетами, но по каким-то причинам, в основном по жизненной необходимости, начали ими заниматься.

По просьбе организаторов (стоп-кадр) приведена контактная информация, в том числе блог, любимый сейчас формат Autodesk'а, на котором мы выкладываем некоторые свои наработки и информацию по программным продуктам Autodesk.

О чем идет речь в докладе? (стоп-кадр) Речь идет о том, что в процессе проектирования участвует большое количество различных специалистов у каждого из которых свои задачи. Это конструктора, технологи, архитекторы, дизайнеры, расчетчики в том числе. И у каждого из них свое виденье на то, каким образом должна выглядеть хорошая геометрическая модель. Конструктору главное, чтобы она была достаточно подробная, технологу необходимо чтобы все скругления, все уклоны присутствовали где надо и были технологичными, ну а расчетчика интересуют несколько другие вопросы и вот именно на этом этапе — на этапе взаимодействия разных людей получаются некоторые недоразумения о которых мы поговорим.
Весь доклад, построен, скажем так, от лица человека, который только начал свою работу с расчетами, он сталкивается с определенными проблемами, вполне типичными для различного программного обеспечения, для различных конструкций, ну и собственно, если о них хотя бы знать то можно эти задачи решить гораздо быстрее.
Тема большая, больная, любимая.. Крайне хотелось соврать, что обеда не будет и по этому меня попросили занять все это время, но врать не буду..
Здесь указано шесть, скажем так, задач, с такими полуюмористическими названиями, на базе которых будет рассмотрено переход от основной задачи к тому что можно посчитать. Все их изложить в рамках доклада не получится, поэтому, когда ведущий секции скажет, что время вышло — остановимся. И если у кого-то будут вопросы, то после обеда их можно будет задать в кулуарах. В том числе можно будет «побить ногами», если покажется что что-то из сказанного было некорректным. Почему после обеда? Потому что буду добрый, не голодный и не буду сильно сопротивляться.

Вопрос, собственно, к залу: Как много людей, которые занимаются именно расчетами? Прочность, газодинамика... Есть ли такие? (была поднята одна рука) А в каких программах?
А люди которые занимаются конструированием или технологией, но вопросы расчета, скажем так, интересуют. Есть ли такие? Чуть больше. (почти весь зал ~20 человек)
О методе конечных элементов, те кого это интересует все слышали? В принципе слышали. Уже хорошо.

Тогда, если можно, я быстро все таки скажу. То есть у нас основной принцип метода (публикация) заключается в том, что геометрию любой сложности можно разбить на маленькие примитивчики, то есть если общую, сложную геометрию аналитически посчитать нельзя, по каким-то причинам, мы разбиваем на маленькие примитивы каждый из которых можем посчитать по отдельности , ну а в совокупности они дают правильный результат. Эти, собственно, примитивчики называются конечными элементами. Взаимодействуют они через вершины, вершины называются узлами. Чем больше в какой-то области, вот этих самых конечных элементов, тем точнее в этой области решение.
Однако, это же хоть и приводит к желанию создать максимально «большую» модель (имеется в виду с очень мелкими элементами), также приводит к большим проблемам.
Коротко рассмотрим на данном примере. Если у нас есть кубик, с двумя элементами на сторону — всего там 8 элементов и 27 узлов. Если мы уменьшим размер элемента всего в два раза, количество элементов у нас увеличится уже в восемь. Количество узлов у нас увеличится приблизительно в пять раз. И размерность всей задачи возрастает в 21 раз. То есть задача вырастает, при малейших изменениях конечно-элементной сетки, просто по геометрической прогрессии. Т.е. Растет дико. И даже если у Вас, какая-то задача решалась на Вашем компьютере и Вы чуть-чуть уточнили сетку — надо быть готовым к тому что никаких мощностей Вам уже не хватит для того чтобы ее решить дальше.

Собственно на следующем слайде показаны матрицы, которые составляются программой, например Autodesk Simulation, для того чтобы получить то, что Вы потом будете видеть на экране. С подобными матрицами все, я думаю, сталкивались на первых курсах ВУЗа. Решали матрицы 3х3, 10х10 максимум, но не более того. Программе Simulation приходится решать матрицы 100х100 тысяч... а чаще миллионы на сторону. Вот собственно здесь представлены матрица для первого случая, т. е. для кубика с двумя элементами на сторону, и матрица для 4х элементов на сторону. Причем обратите внимание что точки у второй матрицы еще и уменьшены (по сравнению с первой), иначе оно на экран не помещалось.
Спасает только то, что у нас в расчете участвуют элементы центральной диагонали, ну и некоторые куски, а все остальное это нули. Спасает, но, увы, не сильно.

Теперь, собственно, по тому, как работает Simulation. У него есть вот такой вот примерно диалог, который отвечает за создание конечно-элементной сетки. Здесь одна очень сложная настройка — вот этот ползунок. Сюда — сетка больше и грубее соответственно результат, сюда — сетка мельче и результат лучше. Т. е. достаточно быстро можно получить результат на компьютере. Однако, если этого не хватает, то на самом деле, вот тут вот есть кнопка Options, и можно настроить достаточно серьезно тот результат по разбивке конечно-элементной сетки на нашей модели, который нужно. Более того, иногда это действительно нужно. Чуть позже будут, если успею, показаны результаты, когда буквально парочка опций вот здесь вот внутри приводит к существенным изменениям в модели.

Ну а теперь проект, который называем «Ящик» (публикация). Начинается он не с «подхода 1», а «с подхода 2». Почему? Потому что «подход 1» это 704 детали, это у нас ящик с электронным оборудованием, который вот всей сборочкой, попытались впихнуть в Simulation и попытались решить. Реально вот люди так попытались сделать. Ушло полтора часа просто на то, чтобы открыть эту геометрию. Двое суток ждали пока побьется геометрия, потом выключили.
Собственно, теперь «подход №2». Заключается он в том, что вот здесь вот (внутри «ящика») все электронные платы, все мелкие части были удалены, и оставлена только основная силовая структура.
Зачем она была оставлена? Данный ящик надо было исследовать на то как он, собственно, ведет себя при эксплуатации и транспортировке. Как известно у нас круглое переносят, квадратное перекатывают. Собственно, на это и надо было посчитать. Время открытия — 15 минут. Разбивки 1.2 часа. Это уже хорошо — уже не двое суток. Однако при этом у нас получилось 1.2 млн. КЭ, база порядка 7 ГБ на диске и она все равно не посчиталась. Увы! Вот вид КЭ сетки и некоторые детали.
Это детали геометрической модели. Салазки, большое количество винтиков, ручка с углублениями, отверстия под вентиляцию...
Классическая конструкторская модель. Даже вот есть гравировка на передней панели. Больше просили не показывать, но вот это разрешили.
Собственно все вот эти мелкие элементы: вот тут у нас, допустим болт, он скрыт, чтобы показать, что  тут есть мелкий слой элементов. Здесь вообще большое количество элементов. То есть вот этот вот 1.2 миллиона уходят просто на попытку точно описать существующую геометрию. При этом, если посмотреть на некоторые места, здесь или здесь (демонстрация на экране) то видно что качество конечно-элементной сетки, если конечно знать что такое хорошая сетка и что такое плохая, то получается там очень плохая сетка. Именно по этому задача и не считается. То есть Simulation говорит: «у нас здесь очень много так называемых вырожденных элементов», «я решить не могу».

Идем далее.
Третий подход. Убрали собственно листы обшивки и убрали нижний ящик. И все! Количество деталей  184, время открытия - 7 минут, разбивки - 22 (в четыре раза сократилось), уже в три раза сократилась размерность сетки... но к сожалению все равно не считается. По тем же самым причинам, собственно. Здесь показана сетка, здесь еще "болтики" оставлены.

Идем далее. Удалили болты. Точнее винтики, болтики, крепежные изделия. Сразу же стало 32 тела. Тоже вполне знакомо всем конструкторам. То есть у нас крепежных изделий обычно в несколько десятков раз больше чем, собственно, основной конструкции. 
Вот тут вот, что  хорошо? Что задача была посчитана. И на расчет - всего пять минут. До того была "ошибка". Вот эта геометрия - она замечательная, причем что хорошо? Хорошо то, что от первой модели, которая не считалась, если убрать все вот эти сутки, которые потратили люди на вот эти итерации, задавая вопросы "Что можно сделать? Ага, упростить!" и упрощали по своему пониманию, можно было потратить буквально 20 минут. Это будет показано чуть позже. Потому что это, в принципе погасить элементы (детали) в дереве (сборки) и не более.

С точки зрения расчетчика, вот эта геометрия, является еще не совсем хорошей. Конструктор посчитал. Расчетчик в нее не верит. Потому что здесь за счет большого количества мелких отверстий.  За счет большого количества "фасочек", скруглений и всего прочего все равно получается некоторое количество во-первых - мелкой сетки, во-вторых - плохих элементов. Но оно уже настолько мало, что Simulation просто удалил (то что ему не понравилось) и посчитал.
Вот пример сетки, как она выглядит. "Ползунок" вот тот волшебный, который был в самом начале, он к сожалению здесь не работает. Потому что основное количество элементов, которое у нас получается, задается вот этими мелкими отверстиями. Ну никуда от них!

Если же мы их удалим. То у нас, собственно, получается тоже самое количество тел, но все остальные результаты резко уменьшились (время открытия, разбивки, размерность сетки). При этом "волшебный ползунок" работает в обе стороны, в том числе и в сторону загрубления, соответственно можно решить это все еще быстрее.

И результаты.Вот результаты без отверстий
и результаты с отверстиями
цифры (значения напряжений и перемещений) те же самые. Просто они были далеко и их обрезали. Картины - те же самые.

Вот сводная таблица. Вот время, которое необходимо потратить, на то, чтобы упростить геометрию.
До вот этого этапа (до того как началось решаться) это буквально 10 минут. Это то что можно сделать элементарно, грубо говоря в два действия, что в Simulation'е, что в самом Inventor'е - погасить (детали в сборке).

Здесь (переход от четвертого подхода к пятому) у нас время больше - больше 30 минут. Потому что если у нас модель в Inventor'е, если она построена правильно, это надо зайти в детали и погасить собственно мелкие элементы (конструктивные элементы - "фичеры") и все хорошо. Если они (мелкие геометрические элементы) сделаны через эскизы и прочее - время на переделку уйдет гораздо больше. Если у нас модель, вообще в нейтральном формате пришла, к примеру STEP или IGES, то надо привлекать Inventor Fusion, это можно опять же сделать, но это достаточно много времени.

Кажется, что между этими двумя кусками (подход 4 и 5) слишком много нужно потратить времени, на то, чтобы переделать геометрию, чтобы она начала решаться буквально в два раза быстрее (выигрыш в три минуты на пяти, при затраченных 30). Однако, это имеет смысл в том случае, если мы решаем большие динамические задачи, если мы решаем задачи оптимизации, когда нам нужно один и тот же, грубо говоря, расчет выполнить десятки и сотни раз. В этом случае, вот эти два раза, т.е. дополнительные три минуты могут дать сутки выигрыша.


Теперь, собственно, раз мы удалили мелкие элементы, необходимо сказать, что они делают в модели. (публикация)
Вот собственно два примера конечно-элементной сетки сделанной с одним и тем же положением "ползунка" (обычное - т.е. среднее), но с разными настройками. Вот если посмотреть вот сюда - на боковые панели, видно, что у нас здесь сетка какая-то корявая, а вот здесь - у нас все замечательно. Это всего лишь одна "галка" в опциях. И это хорошая сетка с точки зрения расчетчика, если говорить именно про вид, а не про размер.
Вот, собственно, результаты расчетов с концентратором и без. Если посмотреть на вид, скажем так, напряжений - они одинаковые. Для всех трех моделей. Кроме вот этого места (места концентратора) непосредственно.
На грубой сетке видно, что вот в этом отверстии - 8 МПа (мегапаскалей) (максимальное значение из трех моделей). Причем, обратите внимание, что на грубой сетке, в месте "концентратора"  (в остром угле) может быть значение даже меньше чем когда у нас есть вот это самое скругление (или отверстие).
Но при этом, когда мы начинаем мельчить сетку... эти результаты (в скруглении и в отверстии) остаются практически на месте. А вот этот результат (в остром угле) растет в высь. Растет в высь, согласно теории упругости - до бесконечности. Чем меньше мы сделаем элемент, тем точнее мы получим значением бесконечности на компьютере. Но только решаться это будет не за две минуты, не за пять минут, а часов за  10.

Это момент первый. Момент второй. Собственно, отверстия. Если говорить об отверстиях.. Вот он стержень, растянут,  без отверстия - 40 МПа. С мелкими отверстиями, если они маленькие по сравнению с габаритами, размер практически не влияет на то, во сколько раз у нас повысится уровень напряжений. Он в среднем будет в два три раза выше, чем без этого концентратора. Если у нас отверстие большое, то в данном случае играет роль то, что у нас уменьшилось в данном месте сечение. Это не столько концентратор, сколько именно уменьшение сечения. Также хотелось бы обратить внимание, что тут (модель с большим отверстием) несколько  больше цифра (280 против 80 МПа) и плюс есть "синие" зоны. "Красные"  - это повышенные напряжения, "синие" это пониженные. Т.е. есть места, которые по сути являются недогруженными.

Время еще есть? Тогда идем дальше.
В прошлый раз мы говорили об упрощении конструкции путем удаления лишних деталей и лишних элементов. Вот у нас есть "ёмкость".  (публикация) Удалять здесь нечего! Как быть?
Вот есть сетка, которая создается по "автомату".  С точки зрения расчета - она мягко скажем плохая, неадекватная, т.е. те результаты, которые она выдаст будут далеки от действительности.
Вот сетка та которая с точки зрения расчета является более правильной. Характеристики (сеток) приведены ниже. 
с точки зрения расчета, на толщину тонкостенных конструкций должно быть минимум четыре элемента.  
Ну, если очень грубо, то - два. Вот это - два. Четыре элемента вообще сливается на экране в одно единое целое.

Теперь, собственно в Autodesk Simulation  есть подход (к созданию сетки), который позволяет вот такие тонкостенные конструкции считать, как не твердое тело (точнее не твердое, а так называемый Solid - объемное тело, побитое объемными элементами), а так называемыми "оболочечными" элементами. Он (Autodesk Simulation) сам извлекает из вот этого тела, сетку срединную. Точнее поверхность срединную и разбивает ее.
Вот два примера, с одними и теми же значениями "ползунков", но с разным типом конечных элементов. Не смотря на разницу в количестве элементов это две равноценные задачи (с точки зрения расчета в отношении необходимых вычислительных мощностей). Вот эта сетка (оболочечная), хоть она и считается столько же, но "бьется" она гораздо быстрее.
А вот - сетка, которую в прошлый раз я забраковал... казалось бы. Но она не объемная, она именно по срединной поверхности ("оболочечная"). С точки зрения расчета - вот это нормально. Время (разбивки) здесь не указано потому что это секунды. Т.е. буквально изменение одной опции приводит к тому, что мы существенно быстрее считаем задачу, существенно быстрее "бьем". Но, собственно такая геометрия у нас бывает очень редко. обычно здесь есть какие-то ножки, какие-то подкрепления.

Соответственно, давайте рассмотрим что у нас будет, если мы одну и ту же геометрию построим двумя способами. Вот это вот - это у нас единое тело. Одна деталь, единое тело. Вот это у нас сборка. Т.е. ножки представлены отдельными поддеталями и собрана сборка.
Вот эти сетки получены опять же на автомате. Т.е. здесь у нас все по умолчанию, все на автомате. Видна достаточно серьезная разница (15 тыс. элементов против 5.5). За счет чего?
Здесь у нас Simulation сам дотягивает поверхности так как это единое тело, и он находит пересечение (срединных поверхностей у геометрии).
А здесь он не может их дотянуть сам. Он вначале создает (срединные поверхности) для каждого из тел. А потом, тут не очень хорошо видно, но потом если посмотрите на презентацию - будет хорошо видно, что там наращивают маленькие элементы величиной в зазор (половина толщины), и соответственно вся сетка у нас превращается в достаточно мелкую

Теперь следующий проект. Больше похож на то, с чем имеют дело в соседней аудитории (строительная секция). Т.е. это металлоконструкция. Строительная металлоконструкция. (публикация)
Здесь порядка двух тысяч деталей. Если удалять здесь детали. То ей (конструкции) не сильно полегчает. Потому что, собственно, практически вся она, за исключением крепежных элементов, бордюра, который не дает человеку упасть с высоты и лестницы... собственно и является несущей конструкцией. Удалить здесь нечего. 
При попытке разбить вот эту нормальную, замечательную конструкторскую модель из Inventor'а в Simulation'е,  у  машины (компьютер) будет, как говорится, апоплексический удар табакеркой по голове. Соответственно она (машина) просто напросто ничего не сможет сделать.
Нам необходимо переделывать. Если мы попытаемся переделать в Midsurface (в срединную поверхность) внутри самого Simulation'а - это нам ничего не даст. Он эту модель не вытянет. Он будет сражаться с ней несколько часов, но в конечном итоге скажет, что побъет он только вот эти самые простые плоские "элементики"  (детали). Больше он ничего побить не сможет.
То есть нам необходимо ее (модель) существенно перерабатывать. И перерабатывать нам ее надо будет все равно в Inventor'е. Либо мы создадим в Inventor'е вот эти вот срединные поверхности самостоятельно, благо там есть инструмент... Либо мы засунем это в "анализ рам" в том же самом Inventor'е, и тогда посчитаем в балочной постановке. Либо мы балочную же постановку сделаем непосредственно в Simulation'е.
Этот вариант ("анализ рам") я выкидываю, потому что о нем лучше расскажут те кто пользует Inventor.
Вот этот вариант (создание балочной модели в Autodesk Simulation) потому что это крайне трудозатратное дело. Крайне трудозатратное!
А вот, об этом (создание поверхностной модели в Inventor) чуть-чуть поговорим.

Если мы создаем один к одному midsurface т.е. срединные поверхности в нашей детали, у нас появляются зазоры. Большое количество зазоров. Внешне все выглядит прилично. А на самом деле - большое количество зазоров. И полностью все вот эти детали теперь являются ничем не скрепленными  - никаких болтов, никаких связей. Они все будут разваливаться.
Соответственно, когда мы будем перестраивать вот эту геометрию, нам необходимо перестроить ее с учетом этих зазоров. Т.е. выбрать их по сути, где-то сместить какие-то элементы, где-то поменять толщину. То есть надо думать что с ней (с моделью) делать.
Почему? Поверхностную сетку (геометрию для поверхностной сетки) надо делать. В отличии от балочной. Балочная считается элементарно. (Но при этом имеет свои особенности.)

 Потому что во всех вот таких вот местах где у нас происходит стык нескольких элементов (конструктивных элементов) балочная схема выдает очень большую погрешность. Причем самое обидное, что не понятно то ли она нам даст запас, то ли наоборот - запас выберет.

Была конструкция, которую мы считали по требованиям заказчика в балочной постановке и с требуемым ограничением по весу - 40 тонн. Был материал, конструкция была доведена до 40 тонн, не в смысле увеличена, а наоборот - уменьшена... А потом, заказчик посчитал, что нужно поменять дорогой материал, на более дешевый, с пределом прочности в три раза меньше...

70 тонн - конструкция не работает.  Из этого материала - "не работает". В балочной постановке. Промоделировав то же самое в оболочечной были более адекватно промоделированы вот такие вот, по сути узлы, и удалось "уложить" конструкцию, даже с более худшим материалом в те же самые 40 тонн, которые хотел заказчик. Причем, дело не в том, что расчеты показали, что  все хорошо. Конструкция она либо ломается (в жизни), либо не ломается. Так вот и оказалось (в жизни и в расчетах), что она в принципе не ломается. Все нормально.

И еще один пример. Если мы говорим не о балочной, а об оболочечной или "твердотельной" геометрии, то вот здесь вот (внутри колонн из швеллеров) есть ребра жесткости. Вот они тоже обладают определенными зазорами и их надо  "дотягивать".
Основной плюс вот этого всего большого количества работы  - состоит в том, что вот эта задача, после переделки, будет считаться очень быстро (по сравнению с сеткой на базе "твердотелки"). А главное мы сможем быстро менять толщины и подобрать те уголки из профиля, те швеллера, которые нам собственно нужны.

Единственная проблема - иногда возникают вот такие вот "бяки". К сожалению. Очень большие "бяки". Причем почему - не известно, но у всех программ бывают "глюки".

Теперь, собственно, более подробно об этих "глюках". Проект "канистра". Большая такая канистра. Она обычно в аэропортах ездит. Вот поверхностная модель, которая была построена непосредственно в Autodesk Inventor. Здесь получаются достаточно сложные поверхности. Хоть это все и сопряжения, скажем так, цилиндрических поверхностей, но после экспорта из Inventor'а в Simulation, Как и из любой CAD системы в расчетную у нас получаются некоторые неточности. Получается что определенные куски (отдельных поверхностей) то достают до геометрии (других поверхностей) то не достают. Буквально на пределе точности. Чуть позже будет показано на что это влияет.
А еще хотелось бы обратить внимание на вот это место. Вот здесь вот у нас две окружности сходятся по касательной в ноль. Вот тут вот никогда не возможно получить нормальную сетку. По умолчанию. То есть вот в это место нужно вносить какое-то изменение, чтобы там не было вот этого "в ноль".
Самое интересное, что на этом месте, достаточно грубая сетка даст лучший вариант, чем мелкий. потому что на мелком, вот эта "вытянутость" будет гораздо больше проявляться.

Теперь, собственно, о некоторых проблемах, которые получились:

  • пустота - "недопобило".
  • вылезло. вылезло за пределы.
  • вот здесь вот. если присмотреться то видно, что сетка не совместная. Т.е. у нас две детали работают по отдельности. Узлы не совпадают, и считаться будут как две детали, не склеенные. Аналогичным образом вот здесь. Ряд совместных узлов у нас есть... ряд узлов - нет!
Бороться с этим можно (зачастую) только несколькими итерациями. Т.е. построили (геометрию), посмотрели (на конечно-элементную сетку), разбили геометрию по этой линии (не разбили на сетку, а "геометрически разделили поверхности"), т.е. построили оболочку до сюда, и до сюда. Т.е. придется, к сожалению сделать несколько итераций, для того чтобы получить нормальную сетку.

Но! Для расчета однотипных конструкций подход выбранный и подобранный один раз - он будет работать всегда.

Коротко объяснение почему это происходит.
Вот, собственно, несколько поверхностей. Плоские, абсолютно простые поверхности. Но в одном случае у нас поверхности лежат "одна на другой". Т.е. заканчиваются стык в стык. Четко. И в этом месте мы получаем совместную, абсолютно нормальную сетку.
Вот у нас место, где происходит пересечение ребер. Узлы совпали (в точках пересечения), в остальном у нас сетка не совпадает.
И вот у нас случай, когда происходит просто пересечение двух поверхностей (общий случай). В этом случае сетка вообще не совпадает.

Вот собственно, из-за чего и получались вот те "бяки", которые показаны выше. То есть это не всегда проблема программы, это иногда просто "фишки" моделирования. Назовем их так.

"Швейцарский сыр". О чем идет речь? Вполне нормальна геометрическая модель, например какой-то фильтр, или парообменник. Тут всего лишь 1000 отверстий. Всего лишь. Бывает и больше - девять, десять... двадцать.
Просто на открытие вот этой простенькой геометрии, при учете что сам этот массив создается буквально секунд за 5-10 в Inventor'е, Simulation'у нужно 19 минут. Девятнадцать минут нужно просто чтобы открыть! "Бьет" он 41 минуту. Причем если чуть чуть увеличить количество отверстий (например уменьшить их диаметр и шаг между ними), вероятность того, что он вообще закончит разбивку - снижается. Чем больше у нас таких отверстий - тем хуже программе, которая создает конечно-элементную сетку. А если вспомнить, то что говорилось раньше про "два элемента на толщину" и прочее - на этом можно ставить крест.
Что же делать с этими деталями? В основном, для таких деталей нас интересует так называемый General Stress - общее напряженно-деформированное состояние (НДС). Общее! А не в локальных концентраторах. Соответственно, мы берем маленький кусочек всевозможно его "рассматриваем" - сжимаем, изгибаем, а потом подбираем его эквивалент без таких вот отверстий. Эквивалент может быть с изменением толщины, с изменением свойств материала...
Его можно подобрать. И тогда он у нас будет, с точки зрения расчета, абсолютно адекватно описывать поведение конструкции, но при этом быть существенно более легкой для непосредственно решения.

Все.

Васильев Антон, для adsk.tmm-sapr.org