【技术篇】网格质量检查

2017-04-01 by:CAE仿真在线来源:互联网

查看网格划分的质量,提供详尽的质量度量列表,如表所示,ANSYS ,可以查看网格度量图表,能够直观地在该图表下进行各种选项控制。

单元质量

除了线单元和点单元以外,基于给定单元的体积与边长的比值计算模型中的单元质量因子,该选项提供一个综合的质量度量标准,范围为0~1,1代表完美的正方体或正方形,0 代表单元体积为零或负值。

纵横比

纵横比对单元的三角形或四边形顶点计算长宽比,参见图,理想单元的纵横比为1,对于小边界、弯曲形体、细薄特性和尖角等,生成的网格中会有一些边远远长于另外一些边。结构分析应小于20,如四边形单元警告限值为 20,错误限值为1E6。

雅克比率

除了线性的三角形及四面体单元,或者完全对中的中间节点的单元以外,雅可比率计算所有其他单元,高雅克比率代表单元空间与真实空间的映射极度失真。雅可比率检查同样大小尺寸下,二次单元比线性单元更能精确地匹配弯曲几何体。在尖劈或弯曲边界,将中边节点放在真实几何体上则会导致产生边缘相互叠加的扭曲单元。一个极端扭曲单元的雅可比行列式是负的,而具有负雅可比行列式的单元则会导致分析程序终止。所有中边节点均精确位于直边中点的,正四面体的雅可比率为 1.0。随着边缘曲率的增加,雅可比率也随之增大。单元内一点的雅可比率是单元在该点处的扭曲程度的度量,雅可比率小于等于 40 是可以接受的。

翘曲因子

对某些四边形壳单元及六面体、棱柱、楔形体的四边形面计算,参见图,高翘曲因子暗示程序无法很好地处理单元算法或提示网格质量有缺陷。理想的无翘曲平四边形值为 0,对薄膜壳单元的错误限值为 0.1,对大多数壳单元的错误限值为 1,但 Shell181 允许承受更高翘曲,翘曲因子的峰值可达 7,对这类单元,翘曲因子为5 时,程序给出警告信息。一个单位正方体的面产生 22.5°及 45°的相对扭曲,相当于产生的扭曲因子分别为 0.2及 0.4。