hypermesh劃分網(wǎng)格時應(yīng)注意的問題

2016-09-27 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

最近有的同志讓我介紹下網(wǎng)格劃分的技巧,自己編了點,百度搜了點,以供大家享用,如有疑問,可以留言,如果有用,請點擊右上角藍(lán)字關(guān)注本公眾號并分享給身邊的朋友。

    一、用什么類型的單元來劃分網(wǎng)格?
    這取決于你要做什么分析和模型的結(jié)構(gòu)特點,對同樣的分析,采用的求解器不同也會影響這個選擇。想成為專家的人可以多看看各種軟件的單元類型介紹,初學(xué)者則不要漫無目的的到處留“情”,用到什么搞明白就可以了,幫助手冊是很好的東東。當(dāng)然如果你是超級牛人,還可以試試開發(fā)一種全新的單元。If not, forget it.
      記住要選擇的:
    1.單元的維數(shù);一維的線單元、二維的面單元、三維的體單元,如果是一維單元,還要根據(jù)功能不同選擇bar、rigid等單元類型。
    2.單元的形狀;三角形還是四邊形、四面體、五面體還是六面體
    3.單元的階數(shù);4節(jié)點的四邊形還是8(9)節(jié)點的四邊形,8節(jié)點的六面體還是20節(jié)點的
    4.其它的一些特征,比如Abaqus里有減縮積分單元、非協(xié)調(diào)元等等,每一種都有相應(yīng)的適用范圍。

    二、網(wǎng)格的大小
    這取決于模型的規(guī)模、計算機的能力(CPU、內(nèi)存、硬盤、是否并行算法),還有對計算精度的要求。同時,經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員還知道
網(wǎng)格的大小調(diào)整經(jīng)常可以有效地提高計算精度同時降低計算耗費。

    三、劃分的方法
    這個問題在這個論壇上大家已經(jīng)討論過很多實例了,不同的例子有很多種劃分方式,比如說那個球體。有的朋友指出對復(fù)雜的模型,思
路是最重要的,工具是次要的,也有朋友認(rèn)為工具相對來說更重要。仁者見仁,智者見智,大家互相學(xué)習(xí)吧。
    對曲面網(wǎng)格HyperMesh有很多獨有的劃分方法,而且在劃分網(wǎng)格時就能人工干預(yù)劃分的質(zhì)量,最后還有非常優(yōu)秀的檢查工具,應(yīng)該是非常
值得推薦的(也是國際公認(rèn)的)。對于實體,四面體就不多說了,有些朋友認(rèn)為ansys的完全自動分網(wǎng)技術(shù)非常優(yōu)秀,也有些朋友認(rèn)為還是先
生成封閉的三角形面網(wǎng)格然后再自動化分體網(wǎng)格的方式更加能保證質(zhì)量(因為中間多一個檢查面網(wǎng)格質(zhì)量的步驟)。
    我想多強調(diào)一下六面體網(wǎng)格,因為越來越多的人認(rèn)識到六面體網(wǎng)格的精確性,一般的行規(guī)也是,能用六面體就不用四面體。問題出現(xiàn)
了,又有朋友認(rèn)為軟件劃分六面體網(wǎng)格的自動化程度越高越好,但我不這么認(rèn)為。畢竟機器不能代替人去思考,另外對復(fù)雜模型來說,完全
自動劃分幾乎是不可能的,算法不能實現(xiàn)且不說,即使劃分出來質(zhì)量也沒辦法提。

    四、劃分網(wǎng)格的一些原則:
    1.計算精度和計算耗費的平衡原則。并不是節(jié)點越多越好,高密度的網(wǎng)格能帶來計算精度的提高,但是采用適當(dāng)?shù)膯卧愋筒攀亲钪匾?br /> 的,比如一塊鋼板,做不同的分析時可能會選擇不同類型的單元,是殼單元還是體單元?如果用體單元,用線性的還是用二次單元,是全積
分還是減縮積分(Abaqus),在厚度方向上分布幾層單元才合適?畢竟節(jié)點數(shù)量的增加帶來的是計算量以平方增長。例如我計算過的一個鋼
板彈簧,涉及接觸問題,采用了六千多個六面體的減縮積分單元,如果用8節(jié)點單元,計算時間是45分鐘,用20節(jié)點單元,計算時間是26個小
時,精度變化只有0.1%。

    2.自動劃分和人工干預(yù)的結(jié)合原則。并不是自動化程度越高越好。這個說法可能會引起歧義,我先解釋一下。什么是自動化程度高?是
在復(fù)雜模型上自動生成亂七八糟的單元好呢,還是通過手工干預(yù),合理地利用模型幾何特征來實現(xiàn)自動劃分好呢?顯然是后者,因為計算機
不會知道哪個圓孔是需要特別關(guān)注因而需要細(xì)化網(wǎng)格的,它也不會知道哪個特征是可以忽略掉的。而通過人工指定就不一樣了。

    3.絕對不要認(rèn)為一個模型劃分完網(wǎng)格能計算通過就萬事大吉了,問題肯定是存在的。CAE的目的是什么?是分析,結(jié)果是否合理,如何跟
客戶解釋?那么計算結(jié)果的合理性取決于什么呢,除了邊界條件以外,網(wǎng)格的質(zhì)量和合理性起著決定性的作用。

    劃分網(wǎng)格最重要的原則就是——態(tài)度。態(tài)度決定一切(米盧語),劃分網(wǎng)格需要的耐心和細(xì)心都來源于認(rèn)真的態(tài)度,我想無論是做人還是做事都一定要認(rèn)真。