這是 ANSYS 工程實(shí)戰(zhàn) 第 21 篇文章

問(wèn)題描述：

網(wǎng)格質(zhì)量檢查主要有兩個(gè)方面的作用：（1）提高仿真計(jì)算收斂；（2）提高仿真計(jì)算的準(zhǔn)確性。尤其對(duì)于瞬態(tài)問(wèn)題分析，對(duì)有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查及改進(jìn)變得很重要。

1. 網(wǎng)格檢查基本操作設(shè)置

所有體網(wǎng)格檢查：完成有限元模型網(wǎng)格劃分后，可以對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行質(zhì)量檢查，具體操作 Mesh - Statistics - Mesh Metric - Element Quality，如圖 1。默認(rèn)是None，不做網(wǎng)格檢查。常用的質(zhì)量檢查包括：Element Quality 和 Aspect ratio 。

圖 1 網(wǎng)格質(zhì)量檢查

Element Quality 中主要關(guān)注 Min , Max 和 Average ，單元質(zhì)量數(shù)值越大越好，平均質(zhì)量一般不能低于 0.7。可以通過(guò)圖 2 中的柱狀圖及數(shù)據(jù)看到單元質(zhì)量問(wèn)題網(wǎng)格數(shù)和網(wǎng)格質(zhì)量。

圖 2 單元質(zhì)量檢查柱狀圖

點(diǎn)擊質(zhì)量差的單元質(zhì)量柱，如圖 3，會(huì)顯示對(duì)應(yīng)較差的模型，在后期對(duì)單元質(zhì)量進(jìn)行提升時(shí)，主要對(duì)相應(yīng)的模型進(jìn)行網(wǎng)格改進(jìn)即可。要顯示所有體網(wǎng)格，電極柱狀圖空白處。

圖 3 質(zhì)量差單元對(duì)應(yīng)體顯示

Aspect ratio 中主要關(guān)注 Min , Max 和 Average ，Aspect ratio 值越接近1越好。

單個(gè)體的網(wǎng)格質(zhì)量：我們對(duì)所有體劃分完網(wǎng)格后，并完成 Mesh Metric 的設(shè)置后，選擇單個(gè)體后，按照 Detail-stastics-Mesh Metric 就可以顯示單個(gè)體的 Element Quality 和 Aspect ratio，如圖 4。

通過(guò)剖切模型進(jìn)行六面體劃分，或適當(dāng)改變單個(gè)體的網(wǎng)格大小，提高單個(gè)體網(wǎng)格質(zhì)量?；乜?nbsp;ansysworkbench 六面體網(wǎng)格劃分有詳細(xì)的網(wǎng)格切割步驟。

圖 4 單個(gè)體網(wǎng)格質(zhì)量檢查

圖 5 顯示選中體的 Element Quality 最小值為 0.18，小于 0.7，在進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，如果出現(xiàn)計(jì)算不收斂，可以對(duì)該體進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查，重新改進(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量，幫助計(jì)算收斂。

瞬態(tài)接觸材料非線性收斂問(wèn)題 - 螺旋線擠壓變形分析中，就進(jìn)行了網(wǎng)格改進(jìn)，子步變化，增加內(nèi)存的交替改進(jìn)完成了瞬態(tài)計(jì)算的收斂。

圖 5 選中體單元質(zhì)量情況

對(duì)體進(jìn)行模型切割，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，圖 6 顯示模型切割后情況。圖中隱藏了部分體。

圖 6 切割后體網(wǎng)格質(zhì)量