自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2019-04-25
自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)的視頻教程
ASNYS WORKBENCH基于UP耦合算法和非線性自適應(yīng)網(wǎng)格的齒輪鍛造擠壓仿真
網(wǎng)格畸變與收斂性問題： 核心講解UP耦合算法在處理近不可壓縮材料（如金屬塑性變形）時(shí)的優(yōu)勢(shì)，以及非線性自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)如何自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)格，有效解決大變形導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變，顯著提升計(jì)算的收斂性和精度。 強(qiáng)非線性問題的診斷與調(diào)試： 學(xué)習(xí)識(shí)別常見的非線性收斂問題，并掌握一系列高級(jí)求解控制、穩(wěn)定化技術(shù)和調(diào)試策略，確保復(fù)雜模型的成功求解。
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基于自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)的鍛造模擬
本課程適用于Abaqus初學(xué)者，通過本課程你可以學(xué)習(xí)到： ALE技術(shù)的基本原理及應(yīng)用； 動(dòng)力學(xué)模擬的一般步驟。
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基于ANSYS的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
以帶圓孔矩形平板的構(gòu)應(yīng)力集中分析來(lái)說(shuō)明自適應(yīng)網(wǎng)格方法。 一個(gè)帶圓孔的矩形薄板左右兩邊受均布拉力，幾何尺寸及材料屬性如下：w=h=10mm,R=0.5mm，E=2e5MPa，μ=0.3，q=1MPa。由于模型和載荷具有對(duì)稱性，因此只需要考慮1/4模型。
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自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)的實(shí)例教程
從這個(gè)錯(cuò)誤的字面解釋來(lái)看，無(wú)非就是某個(gè)單元由于變形過大，導(dǎo)致網(wǎng)格損壞，從這個(gè)Error中已經(jīng)給出了相應(yīng)的解決方案：增加子步的數(shù)量（減少步長(zhǎng)）（使Load緩慢加載也就是增加子步數(shù)量）、提高網(wǎng)格的質(zhì)量、考慮一下材料、接觸等等。但是有時(shí)候我們按照提示修改了之后發(fā)現(xiàn)并不起作用，因此筆者通過一個(gè)橡膠壓縮的案例（參考Help中的Nonliear Adaptive Region案例）。
案例一：未使用U-P與自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)
1.建立模型
注意：將上面的壓頭設(shè)置為剛體（Rigid），來(lái)減少計(jì)算量。
2.設(shè)置正方體材料為橡膠本構(gòu)
注意：此參數(shù)來(lái)源于《ANSYS Workbench有限元分析實(shí)例詳解（靜力學(xué)）》周炬、蘇金英著
3.設(shè)置接觸
4.網(wǎng)格劃分
注意：網(wǎng)格劃分采用系統(tǒng)默認(rèn)，由于后續(xù)將要使用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)（Nonlinear Adaptive Region），對(duì)于3D模型來(lái)說(shuō)，自適應(yīng)并不支持六面體網(wǎng)格，因此使用四面體網(wǎng)格控制技術(shù)。
5.邊界條件
注意：壓頭的上表面施加遠(yuǎn)端位移（Remote Displacement）向下移動(dòng)8mm，其他5個(gè)自由度均設(shè)置為0（對(duì)于剛體施加位移也可以通過joint中的移動(dòng)副），正方形底面設(shè)置固定約束（Fixed Support），正方形兩側(cè)面設(shè)置無(wú)摩擦約束（Frictionless Support），目的是為了約束正方體在被壓縮的時(shí)候，兩側(cè)面不發(fā)生向外變形。如果不理解無(wú)摩擦變形，很簡(jiǎn)單通俗的解釋就是所施加的面在法向不分離，切向可滑移。
展開 有限元自適應(yīng)網(wǎng)格生成技術(shù)解析.part2.rar
有限元自適應(yīng)網(wǎng)格生成技術(shù)解析.part1.rar
01 自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)
有限元計(jì)算中，不同的網(wǎng)格劃分會(huì)具有不同的誤差，尤其是對(duì)應(yīng)力結(jié)果。ANSYS通過能量誤差估計(jì)來(lái)評(píng)估網(wǎng)格密度是否充足，如網(wǎng)格不夠細(xì)，程序可以自動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格以減少誤差。這一自動(dòng)估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差并細(xì)化網(wǎng)格的過程稱為”自適應(yīng)網(wǎng)格劃分“。通過自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)可以獲得較好的應(yīng)力分布。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分僅適用于單元plane2/25/42/82/83,solid45/64/73/92/95,shell43/63/93及部分熱單元。分析類型僅適用于線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析和線性穩(wěn)態(tài)熱分析。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的基本過程通過一個(gè)案例說(shuō)明。
02 具有多孔和凹域的板拉伸案例
針對(duì)如下具有多孔和凹域的板，采用plane42單元，首先設(shè)置KSEIZE=10來(lái)設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格前的網(wǎng)格尺寸，其后按自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)對(duì)網(wǎng)格再劃分。設(shè)置ADAPT,10,6，其中10表示迭代次數(shù)最大為10。6表示能力誤差不超過6%。具體的ADAPT命令說(shuō)明如圖。
一般的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的能量模誤差百分比小于5時(shí)，計(jì)算較為可靠，可以看到下圖給出Von Mises Stress，無(wú)網(wǎng)格自適應(yīng)的應(yīng)力結(jié)果有明顯的不連續(xù)和突變的過程。但注意，凹角點(diǎn)為應(yīng)力奇異點(diǎn)，在彈性范圍內(nèi)其數(shù)值無(wú)法通過有限元方法求得。
Von Mises Stress：無(wú)網(wǎng)格自適應(yīng)（左），有網(wǎng)格自適應(yīng)（右）
ADAPT命令解釋
03 完整模型分析命令流
!多孔板自適應(yīng)網(wǎng)格劃分-PLANE42
finish
/clear
/prep7
blc4,,,450,350
blc4,200,250,100,100 !
展開 沒有非線性自適應(yīng)
在沒有非線性自適應(yīng)的情況下，網(wǎng)格高度畸變，計(jì)算失真，且不收斂。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
基于網(wǎng)格質(zhì)量準(zhǔn)則的非線性自適應(yīng)技術(shù)在求解過程中自動(dòng)優(yōu)化了發(fā)生高度畸變的網(wǎng)格質(zhì)量。通過幾次重劃分，成功地求解了這種網(wǎng)格畸變的大變形問題。
剛性體擠壓橡膠變形的動(dòng)畫如下所示：
在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中，通常很難確定在高應(yīng)力區(qū)域中是否生成適當(dāng)?shù)募?xì)化網(wǎng)格。在做非線性大應(yīng)變分析仿真時(shí)，可能由于單元變形過大，導(dǎo)致網(wǎng)格畸變，仿真不能收斂。
針對(duì)以上問題，ANSYS程序提供了近似的技術(shù)自動(dòng)估計(jì)特定分析類型中因?yàn)?em>網(wǎng)格劃分帶來(lái)的誤差。通過這種誤差估計(jì)，程序可以確定網(wǎng)格分布是否合適。如果不合適的話，程序?qū)⒏鶕?jù)指定的標(biāo)準(zhǔn)通過分割、變形或重新排序劃分來(lái)進(jìn)行自動(dòng)更新網(wǎng)格以減少誤差。
這一自動(dòng)估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差并細(xì)化更新網(wǎng)格的過程就叫做自適應(yīng)網(wǎng)格劃分（NLAD）
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的優(yōu)勢(shì)
該功能支持局部和全局重新劃分。它有助于計(jì)算收斂以模擬傳統(tǒng)方法無(wú)法模擬的問題，或者用于提高模擬結(jié)果的精度。在求解過程中，負(fù)載、邊界條件、接觸條件、求解變量等無(wú)縫地轉(zhuǎn)移到新的網(wǎng)格中，不需要用戶輸入。非線性自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)減少了獲得精確和收斂解所需的時(shí)間和精力。
適用場(chǎng)景舉例
■ 擠壓—坯體由于材料流入模具而發(fā)生過度變形；
■ 墊圈密封—密封墊圈材料被擠入填充間隙；
■ 斷裂力學(xué)—裂紋尖端區(qū)域的局部高應(yīng)力和高變形場(chǎng)可能導(dǎo)致部件失效。
......
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自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)的最新內(nèi)容
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場(chǎng)……這些術(shù)語(yǔ)是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術(shù)原理和演進(jìn)趨勢(shì)，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以 “一期一會(huì)” 的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛
圓柱體坯料鍛造鐓粗-ALE網(wǎng)格自適應(yīng)大變形分析
Upsettingofacylindricalbillet:quasi-staticanalysiswithmesh-to-meshsolutionmapping(Abaqus/Standard)andadaptivemeshing(Abaqus/Explicit)
這是abaqus幫助文檔案例之一。內(nèi)容為自己親自動(dòng)手做的，含經(jīng)驗(yàn)分享。
</p><p><br></p><h2><strong>02 HSF-SAMR網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)</strong></h2><p> 在流體仿真中，網(wǎng)格的質(zhì)量和規(guī)模直接決定了計(jì)算的精度和效率。傳統(tǒng)的均勻網(wǎng)格往往面臨兩難：一是網(wǎng)格太粗，捕捉不到激波、尾跡等關(guān)鍵細(xì)節(jié)；二是網(wǎng)格太細(xì)，計(jì)算量呈指數(shù)級(jí)爆炸，算不動(dòng)。
技術(shù)方案：
UAVSim 的網(wǎng)絡(luò)模塊基于自研的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)（SAMR）來(lái)生成自適應(yīng)網(wǎng)格，其具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
①網(wǎng)格自動(dòng)生成
SAMR 技術(shù)主要基于笛卡爾網(wǎng)格，其網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，天然適合自動(dòng)生成網(wǎng)格。即使面對(duì)復(fù)雜的無(wú)人機(jī)幾何形狀或存在一定幾何缺陷（如輕微不平整、小空洞等）的模型，也能通過適當(dāng)處理成功生成網(wǎng)格。
Abaqus 磨損仿真：從原理到實(shí)戰(zhàn)指南5個(gè)月前
啟用ALE自適應(yīng)網(wǎng)格 (Abaqus/Explicit)</strong></p><p>當(dāng)預(yù)測(cè)磨損量與單元尺寸相當(dāng)時(shí)，建議啟用ALE自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)以保持精度。
熱軋是一種高于材料再結(jié)晶溫度的金屬成形過程。存在許多類型的熱軋工藝，包括結(jié)構(gòu)形狀軋制，其中組件通過輥以獲得所需的形狀和橫截面。
結(jié)構(gòu)鋼是最常見的熱軋材料。結(jié)構(gòu)鋼的常見形狀包括工字鋼、h字鋼、t字鋼、u字鋼和槽鋼。工字梁具有工字形截面。橫截面的水平單元稱為法蘭，垂直單元稱為腹板
熱軋過程包括兩個(gè)基本階段：非穩(wěn)態(tài)階段和穩(wěn)態(tài)階段。熱軋過程的開始和結(jié)束為非穩(wěn)態(tài)階段
Wisim DC：重塑電源完整性分析新標(biāo)桿6個(gè)月前
基于三維全波電磁場(chǎng)有限元FEM理論，運(yùn)用2D/3D自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)和自動(dòng)對(duì)齊約簡(jiǎn)技術(shù)，搭配大規(guī)模稀疏矩陣求解器和先進(jìn)的并行計(jì)算技術(shù)。使得Wisim DC可以仿真跨多個(gè)數(shù)量級(jí)的大尺度的多層版圖時(shí)表現(xiàn)出卓越的HPC仿真計(jì)算能力。
Wisim DC主界面
Wisim DC集成了最新的電源完整性分析技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，旨在為設(shè)計(jì)工程師提供一個(gè)高效、準(zhǔn)確且易于上手的分析平臺(tái)。
從核心功能模塊的技術(shù)特性來(lái)看，Actran 構(gòu)建了覆蓋全聲學(xué)仿真流程的解決方案：?
Actran Acoustics 基礎(chǔ)模塊：基于高階有限元（p-version FEM）與自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，支持聲場(chǎng)傳播、空腔聲學(xué)模態(tài)分析、外場(chǎng)聲輻射預(yù)測(cè)等場(chǎng)景，網(wǎng)格收斂性誤差可控制在 3% 以內(nèi)。
使用LS-DYNA模擬汽車10個(gè)月前
本模型通過1:1幾何重建車門防撞梁/B柱/門檻梁等關(guān)鍵吸能結(jié)構(gòu)，集成MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY（高強(qiáng)鋼）、MAT_MODIFIED_JOHNSON_COOK（鋁合金）等200+材料動(dòng)態(tài)失效參數(shù)，采用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，精準(zhǔn)模擬ECE R95/CNCAP側(cè)碰及柱狀物侵入等工況。
<figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202507/attachment/b26765bcff1f488dacddd801c936c458.gif" style="display: inline-block
