網格收斂尺寸
關注創建者：Jephin Lam 創建時間：2019-12-04
網格收斂尺寸的視頻教程
workbench中單元類型查看+solid186與solid185切換+兩種單元網格尺寸敏感度比較
本段視頻主要講解內容： 1、workbench中如何查看單元類型 2、workbench中常用實體單元solid185與solid186單元區別 3、兩種單元類型如何切換 4、兩種單元的網格尺寸敏感度對比
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網格收斂尺寸的實例教程
摘要：針對車載導航的模態分析，以其中單個零件的網格尺寸作用變量，而其余零件的網格尺寸不變，然后進行模態分析，通過對計算結果的比較，確定模型最終的網格收斂尺寸，解決計算精度與計算時間成本這一矛盾。
關鍵字：模態分析；網格尺寸；收斂；固有頻率；車載導航
一、前言
由于公司產品做的最多的是動力學分析，動力學分析需要基于模態特征值上進行計算的，所以我們以最有代表性的模態分析作為網格收斂尺寸研究課題的分析類型。
相對于靜力分析而言，動力學分析的模態求解過程所需要的CPU計算時間更長，我們一般會通過控制網格的尺寸來調整計算時間成本，即粗化網格。但是如果網格太粗，則網格模型必會忽略或簡化結構上的細節，從而影響計算的精度。
面對計算精度與計算時間成本這一矛盾，則需要對模型的網格收斂尺寸、計算耗時等數據進行研究。
二、計算模型
計算模型采用某一車載導航屏模型，零件包括觸摸屏玻璃、前后面板、SECC支架，另外TFT顯示屏簡化為只包含質量的點。
三、網格尺寸控制
導航產品的前后面板為PC+ABS注塑件，結構特征多且比較復雜，為了盡可能詳盡地模擬結構的細節，如圓角、肋骨、凹凸臺、小圓孔等），縮小網格模型與原幾何模型的差距，因此網格不能過于粗糙。此外，根據模型的整體尺寸，最終確定模型的網格研究尺寸為1mm、2mm、3mm、4mm。這四種網格尺寸中，以所有零件的網格尺寸都為3mm的計算結果作為不變量，而其中單一個零件的網格尺寸作為變量，變量值即為1mm、2mm、3mm、4mm。
部分網格模型圖如下：
四、模型建立及求解的軟件
建立三維有限元模型，用Lanzos方法求解特征值。
展開 有時候畫網格發現想要設置的網格尺寸比較小，修改后恢復到系統默認的一個值。那么如何調整這個最小網格尺寸的默認值呢？那就是修改節點識別容差，但是不建議太小比如整體劃分到0.001這種，可以考慮換單位制。如果只是局部細化調整節點容差就行。
具體的操作就是：
容差調整應該在菜單欄preference下的Meshing Options，然后如圖設置
ANSA中網格尺寸控制主要有兩種方式：線面尺寸指定以及使用Size Box。這里主要描述線面尺寸控制。
在幾何清理完畢后，可以對幾何元素（主要是幾何邊線與幾何面）指定網格尺寸。在生成CFD網格時，還可以進行Curvature及Proximity控制。
1 均勻尺寸指定
可以利用Mesh面板中的Perimeters > Length按鈕可以打開網格尺寸指定對話框。
——
此時會打開一個新的對話框，其中包括兩個選項Perimeters及Macros，分別對應著幾何邊與幾何面。
當選擇
Perimeters時，可以在圖形窗口中選擇一條或多條幾何邊線，并指定網格尺寸參數
Length：指定網格尺寸
Distortion distance：任意兩個節點的連線與它們之間的CAD曲線之間的最大法向距離。該值越小則網格越密，默認情況下設置為網格單元尺寸的15%，一般情況下保持默認即可。注意該參數可以設置為百分數或小數，如設置為
10%或
0.01，該參數不允許低于
0.01或1%。
Distortion angle：任意兩個連續節點的切線之間允許的最大角度。該值越小則網格越密。一般情況下保持默認即可。注意此參數輸入值必須
大于10度以避免節點數過多。若輸入0則不采用此控制參數。
注意：Distortion參數會導致網格尺寸低于所設置的最小網格尺寸，有可能會造成網格數量飆升。
展開 ansa里CFD網格劃分不同尺寸網格如何完美過渡
最開始用ansys meshing畫了一套網格，可以在fluent中運行，似乎沒啥問題，后來想著把網格畫粗一點，是不是算的更快。在調整網格大小的時候發現一個問題，似乎網格大小有一個坎兒，大于這個尺寸就要發散，小于這個尺寸就可以計算，我感到非常疑惑，下面把這個過程記錄一下，希望大家給點寶貴意見
先大致描述一下模型，大概就是一個箱子里面有一個泄漏孔inlet（圖中圓形上沿圓弧的一段，可大概看成長方形，尺寸1mm*0.1mm）向箱子內部釋放氫氣，箱子表面有兩個通風孔作為outlet。泄漏孔上方有個氫氣濃度傳感器，模擬的目標是看域內的氫氣濃度和傳感器示數變化。箱子體積約為2.5立方米。
我第一次畫網格時，全局尺寸0.02m，泄漏口處分二級加密，內層2e-5m，外層2e-4m，網格數量392萬，導入fluent（瞬態，可壓氣體，k-w SST，PISO）后轉為多面體網格，可以正常計算，沒有任何問題
隨后將全局網格尺寸調為0.05m，泄露口處加密尺寸不變，此時網格數量271萬，導入fluent后轉為多面體，大約幾十步后發散
又將全局尺寸調為0.04m，其他不變，發散
又將全局尺寸調為0.03m，其他不變，發現又可以計算了，一切正常，現在正在計算
感覺很好奇，可以讓fluent正常計算的網格尺寸是不是有個極限？那只要每次計算時找到這個極限就能讓電腦算的快一點了
至于兩種網格的計算結果，等0.03m這個算完了再來比較
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本文對偏置軸承進行靜態分析，以獲得不同材料的變形和 von-Mises 應力，同時研究網格尺寸的收斂性，并進行動態分析，以獲得偏置軸承的模態形狀和頻率，以指定可以使用復合材料在偏置軸承中代替金屬材料而不影響強度。
比如根據模型，選擇時間步長，網格尺寸，收斂標準，線性方程組求解方法和參數等等。
1.2.對網格依賴程度
一些資深工程師應該有這種體會：同一套網格，有些商業軟件能算，有些商業或開源求解器算不了；有些劃的質量很差，看上去就不容易收斂的網格，在某些商業軟件里居然能跑出結果。這里面其實是商業軟件做了大量工作，對網格和計算做了很多優化，具體內容后面有空再介紹。
在進行有限元分析時，首先是前處理，然而前處理軟件有很多，比如HyperMesh，TrueGrid等等，而且我們的模型尺寸可能是mm建模（幾何模型直接導入HyperMesh進行畫網格處理），其生成model.k文件結合main.k主控文件進行求解計算。這時候就容易忽略單位制的一致性導致求解報錯（計算單位制一般采用cm-g-us）。
或者使用TG建模，需要旋轉一定角度，都不需要特意在前處理軟件進行旋轉操作
2023 年 4 月 10 日? 12 分鐘閱讀
這篇文章于 2012 年 6 月首次發表。它在那里非常受歡迎，因此在此處重新發布以吸引更廣泛的讀者。
“令人尷尬的是，我們對網格如何影響 CFD 解決方案知之甚少，”不列顛哥倫比亞大學的 Carl Ollivier-Gooch 教授說。
這種說法與我們在實踐中都知道的事實背道而馳，即良好的網格有助于計算流體動力學 (CFD
本文通過LS-DYNA利用S-ALE方法，主要探索了網格尺寸（徑向/軸向）對KB44裝藥聚能射流成型的影響。相關結論可為聚能裝藥網格尺寸劃分提供參考。
ANSA中網格尺寸控制主要有兩種方式：線面尺寸指定以及使用Size Box。這里主要描述線面尺寸控制。
在幾何清理完畢后，可以對幾何元素（主要是幾何邊線與幾何面）指定網格尺寸。在生成CFD網格時，還可以進行Curvature及Proximity控制。
1 均勻尺寸指定
可以利用Mesh面板中的Perimeters > Length按鈕可以打開網格尺寸指定對話框。
在嘗試有限元解之前，檢查網格尺寸收斂性。
• 為了確保能量釋放率計算的準確性，請仔細定義裂紋擴展。
• 以下假設適用于VCCT計算：
–當裂紋少量前進時釋放的應變能與閉合裂紋所需的能量相同。
–裂紋尖端/前端位置處的裂紋尖端場/變形與裂紋少量擴展時發生的變形相似。
剛性圓柱體（敏感詞匯無法發表 實際為zidan）沖擊巖石的數值模型計算過程中出現多行：plasticity algorithm did not converge for mat272 for 1 elements，接著提示產生負體積報錯終止計算。
探究問題之前，為了盡快解決參數設置錯誤，建模時用的網格尺寸較大，修修改改后模型可以正常計算了。
當細化巖石網格進行深入分析時，計算卻總是出現上述問題
ansa里CFD網格劃分不同尺寸網格如何完美過渡
有時候畫網格發現想要設置的網格尺寸比較小，修改后恢復到系統默認的一個值。那么如何調整這個最小網格尺寸的默認值呢？那就是修改節點識別容差，但是不建議太小比如整體劃分到0.001這種，可以考慮換單位制。如果只是局部細化調整節點容差就行。
具體的操作就是：
容差調整應該在菜單欄preference下的Meshing Options，然后如圖設置
