Ansys Mechanical｜为了提高结果精度而提高网格划分质量

一．高质量网格划分的要求

1. 一个好的网格划分可以捕获到所有重要几何细节。

2. 差的网格质量会导致收敛困难或者对物理场的描述不佳。

注：收敛困难有助于突出网格相关的误差。但是，如果结果不正确地收敛，则会在应用中导致各种各样问题。

3. 计算结果的精度在很大程度上依赖于网格质量以及几何奇异点、网格独立性等因素。

4. 满足以下条件，我们可以获得更好的网格：

4.1 单元质量或者长宽比的质量标准在一定正确范围内。

4.2 单元质量的最小值大于0.2。

4.3 网格对于所研究的物理场有效，这意味着我们需要使用网格获得所有重要的变化过程。

4.4 计算结果与网格无关。

4.5 重要的几何细节要被很好捕获到。

二． 使用Ansys Mechanical提高网格质量和独立性

以下视频演示你如何提高网格质量和独立性。

结果显示选项：

1. 非平均值

2. 平均值

3. 节点差值

4. 节点分数

5. 单元差值

6. 单元分数

7. 单元平均值

其中用到最多选项是：

1.平均值：默认情况下，应力显示为平均值，也就是说，如果一个单元有4个节点包围，则显示这4个值的平均值。

2.非平均值：这意味着单元将会显示4个不同值，而不是一个平均值。

其他值如下计算：

1.节点差值=节点最大值-节点最小值

2.节点分数=节点差值/节点平均值

3.单元差值=单元最大值-单元最小值

4.单元分数=单元差值/单元平均值

三．总结

1. 在求解过程中网格质量有很大影响。一个差的网格质量会导致错误的计算结果。

2. 网格独立性十分重要，其使得结果在两种不同网格划分下不会发生改变。

3. 你必须将应力结果的平均值和非平均值进行对比。一般准则是在没有几何奇异条件下，两者要保持5%左右误差。

4. 有限元应用重要的质量标准如下：

4.1 长宽比

4.2 单元质量：单元质量必须超过0.2。

5. 通过使用全局细化网格方法和使用划分网格选项去进一步细化感兴趣的区域。

四．单元质量查看