abaqus 網格優(yōu)化的案例
【網格優(yōu)化功能：Abaqus 極小曲面】之 極小曲面 III --免安裝綠色小程序2 ￥99
但很多人在咨詢能不能加個網格優(yōu)化功能，這樣就沒必要再導入其他軟件優(yōu)化，省事。其實這款軟件初衷只是為了方便建立極小曲面，網格優(yōu)化、加厚、輸出stl等功能都是在大家的要求下加的，個人建議用其他類網格處理工具。</p><p>***該軟件只是打包了python的免費包，解壓后運行即可。請尊重別人的勞動。</p><h2 class="ql-align-center"><strong>1.介紹</strong></h2><p>若想對網格進行優(yōu)化，只需勾選remesh選項，此時軟件將原始文件和優(yōu)化后的文件一并輸出，有畫網格命名為re_xxx.stl，效果如下：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/c5c6f7eba6584cc08c6e337c25d6ee12.gif" title="in00.gif" alt="in00.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/c5c6f7eba6584cc08c6e337c25d6ee12_cdn.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/c5c6f7eba6584cc08c6e337c25d6ee12_cdn.gif?
展開 有限元網格剖分算法和網格優(yōu)化資料
提供兩篇文章，一篇講剖分算法，一篇講網格優(yōu)化
qmorph.pdf
An approach to combined Laplacian and optimization-based smoothing for triangula.pdf
Moldex3D仿真分析之接觸面網格處理優(yōu)化建構復雜模座與MCM網格
對嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網格（Non-matching Mesh）以節(jié)省建模時間，抑或追求極致的物理連續(xù)性，但得忍受手動對齊網格的繁瑣過程。Moldex3D 2026新增分割復曲面功能，有利于處理接觸面的網格，從而順利產生所需網格。
幾何定義以及幾何分割
步驟1：準備模型
在模型頁簽中的模型簽中點選匯入幾何，并選取模型所需匯入的幾何檔案，選擇檔案后按下確認，塑件（多重曲面）以及流道（曲線）的幾何模型便會匯入，并于顯示窗口中顯示。
步驟2：模型設定
雙擊多重曲面開啟設定屬性的功能，將最外圍多重曲面設定為塑件；選取其他多重曲面，點擊模型頁簽中的屬性，并指定其為嵌件，點選關閉即完成設定。
步驟3：分割復曲面
點擊工具頁簽中的分割復曲面功能，選定全模型，并設定分割的容許值，確認后即可開始進行復曲面分割。
建構匹配網格
步驟1：網格撒點
在網格頁簽中，確認網格型態(tài)為Solid后，進行網格撒點，網格撒點須注意：
? 撒點密度不宜差異過大，應關閉曲面局部加密。
? 網格數(shù)量多時，建議關閉自動檢測網格缺陷，避免修復網格時持續(xù)自動更新Defect Tree。
步驟2：產生表面網格
MCM模型需要產生匹配網格，進入BLM Wizard，釘選在第一個步驟以產生表面網格。
步驟3：匹配表面網格
建構匹配網格前，須先規(guī)劃不同嵌件網格的匹配順序。
展開 Simright 2018.12.14更新:優(yōu)化網格剖分引擎，提升自動剖分網格質量！
良好的網格質量有助于提升分析的精度，工程應用中為了剖分出良好質量的網格，往往需要花費大量時間。對于二階四面體單元，經常會出現(xiàn)部分負雅克比單元，導致計算無法完成。Simright采用自研網格剖分引擎，針對二階四面體單元自動剖分算法進行了優(yōu)化，可有效避免負雅克比單元出現(xiàn)。更新共有4項改進和修復，歡迎大家體驗，多提建議！希望大家支持云端CAE，支持Simright！
2018.12.8-2018.12.14
Simulator(在線結構分析軟件)
1.優(yōu)化：優(yōu)化網格剖分引擎，提升自動剖分網格質量
優(yōu)化網格自動剖分算法，避免在使用二階四面體單元自動剖分時出現(xiàn)負雅可比單元。
2.修復：避免被排除部件參與接觸對自動創(chuàng)建
Toptimizer(在線拓撲優(yōu)化軟件)
1.優(yōu)化：優(yōu)化網格剖分引擎，提升自動剖分網格質量
優(yōu)化網格自動剖分算法，避免在使用二階四面體單元自動剖分時出現(xiàn)負雅可比單元。
2.修復：避免被排除部件參與接觸對自動創(chuàng)建
展開 
ABAQUS案例-ABAQUS中的形狀優(yōu)化模塊及渦輪軸的形狀優(yōu)化分析 ￥3
本案例（附件中的inp文件）講述了ABAQUS中的形狀優(yōu)化模塊，以渦輪軸的優(yōu)化分析為例演示了ABAQUS中優(yōu)化分析技巧及需要注意的問題。
回轉體的網格優(yōu)化問題
回轉體網格狹長，決定計算時間增量步過小，但又不是分析重點，分析重點在圓柱部，怎么優(yōu)化
MeshWorks多學科網格參數(shù)化DOE優(yōu)化
MeshWorks的參數(shù)化網格建模功能可以幫助用戶非常快速地分析多種工況，這些參數(shù)通常是常規(guī)形狀參數(shù)之外的參數(shù)類型，比如各種加強特征，如ribs、beads、bulkheads、darts以及縫焊長度、點焊數(shù)量等。MeshWorks擁有最全面的參數(shù)化特征庫，因此可以進行全面的DOE優(yōu)化研究。
MeshWorks可以通過同一參數(shù)化模型同時生成不同學科的參數(shù)化模型，如Crash，NVH，Durab，CFD。當某一參數(shù)改變時，所有學科模型的參數(shù)同步改變，從而使得多學科優(yōu)化MDO成為可能。
MeshWorks擁有眾多快速參數(shù)化面板，只需點擊一次鼠標，即可創(chuàng)建諸如倒角半徑、孔直徑、肋高度及肋厚度的參數(shù)化網格。對于鈑金件，也可以快速同時創(chuàng)建多種參數(shù)，如結構件寬度、高度、翻邊寬度及焊點間距的參數(shù)化網格。此強大功能大大節(jié)省了模型參數(shù)化的創(chuàng)建時間。
若您想咨詢MeshWorks軟件購買事宜，請下方掃碼或聯(lián)系18665820511或caesoft@qq.com。
展開 無網格前端框架拓撲優(yōu)化
Altair Inspire無網格優(yōu)化在一定程度上縮短了前處理網格劃分的時間，大大提高了效率。
本文是基于某款前端框架，在產品設計初期，對其進行拓撲優(yōu)化，以達到減重和滿足功能指標。首先采用Altair Inspire無網格拓撲優(yōu)化分析，接著采用OptiStruct有網格拓撲優(yōu)化分析，最后二者進行對比，得出結論。
本次拓撲優(yōu)化的工況如下：
1、前鎖罩剛度，+Z向，在鎖扣質心處施加1000N；
2、前大燈支架剛度，+Z向，前大燈支架安裝孔，100N；
3、散熱器安裝點剛度，-Z向，在散熱器質心處施加600N；
4、一階固有頻率≥35Hz。
Altair Inspire模型設置如圖1所示：
圖1 Altair Inspire模型設置
由圖1可知，灰色部分為非設計區(qū)，籬笆色部分為設計區(qū)，約束部位如圖中紅色圓柱部位，拔模方向為+Y方向。
優(yōu)化設置的質量目標為：設計空間總體積的20%。
Altair Inspire優(yōu)化結果如圖2所示：
圖2 Altair Inspire優(yōu)化結果
由圖2可以看出，拓撲優(yōu)化后的一階固有頻率=35.0Hz，滿足目標要求。
展開 Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進行網格自由曲面的優(yōu)化
由于預設的網格矢高內插算法是以雙三次樣條（bicubic spline）的方式進行計算，因此值域中的每個點只會對網格中相鄰的至多兩點產生影響。假如我們針對數(shù)據(jù)中的一點進行優(yōu)化，則系統(tǒng)只會改變局部的表面結構，距離較遠的表面信息則會維持原樣。下圖顯示了一個簡化的一維平滑曲線模型。圖中的三條曲線分別以5個點定義出三次樣條（cubic spline）。我們可以看到圖中最左邊的點會在三條曲線間移動，但只會對距離最近的兩點產生影響。
接著我們利用下圖將上述概念推廣到二維空間。我們先以二維網格的矢高值表示目標的表面結構，并選擇其中一點進行矢高的優(yōu)化（圖中紅點），可以看到只有藍色方形（5x5個點）內的區(qū)域會受到影響。
以上的例子告訴我們兩件事。第一，以網格矢高的方式進行優(yōu)化，我們可以將優(yōu)化目標限制在局部的區(qū)域中; 相對的，使用參數(shù)式優(yōu)化時，每當我們對單一數(shù)值進行變更，則整個表面的結構均會發(fā)生變化。第二，我們可以較輕易的產生特殊的表面幾何關系，而這是我們很難以有限次的多項式函數(shù)達成的。
在使用網格矢高優(yōu)化時有兩點需要特別注意。由于矢高網格會運用到三次方的內插法（cubic interpolation），這代表由一組數(shù)據(jù)點所產生的曲線會受到幾何關系的限制。此外，用于定義網格的矢高數(shù)據(jù)量也是進行優(yōu)化時重要的考量。資料點太多會降低優(yōu)化的效率（變數(shù)過多），且會對取樣產生負面的影響（在接下來的篇幅中會再詳述）。另一方面，若系統(tǒng)以過少的數(shù)據(jù)點進行優(yōu)化，將難以產生最佳的優(yōu)化表面。因此，在使用網格矢高的方式進行優(yōu)化前，我們需要更謹慎的設定網格的參數(shù)。
展開 基于Hypermesh的有限元網格處理優(yōu)化
先利用MDL插件直接導入Pro/e 模型，網格類型選擇中性面，劃分網格的單元尺寸也是2mm，最后得到2109 個單元，所得的有限元模型見圖6，單元質量指標見圖7。
從Moldflow 劃分的有限元模型可以看出，網格質量并不是很好，有破缺網格，有些地方的網格質量并不是很理想，有些地方橫縱比偏大；要在Moldflow 下優(yōu)化這些網格不是不可以，但需要花費大量的時間，利用里面的網格編輯工具一步一步地編輯，實在是一件費勁的事。
從以上兩個軟件在相同條件下所作的有限元模型的整個過程可以看出：
（1）Hypermesh 軟件在網格質量控制指標方面有更完整的數(shù)據(jù)，因此，所得的網格更加趨于合理。
（2）Hypermesh軟件具有更強大的幾何清理功能。
（3）Hypermesh軟件具有更強大而便捷的網格編輯功能。
（4）在相同條件下，Hypermesh 軟件劃分出的網格有2315個單元，而Moldflow 劃分的有2109 個單元，可見，Hypermesh 劃分的網格更加完整有序。
（5）Hypermesh 軟件具有更加強大的數(shù)據(jù)接口功能，能直接接收和輸出各種格式的數(shù)據(jù)。
因此，在進行注塑成型模流分析時，可以使用Hypermesh 軟件進行前處理，對Midplane 網格劃分和修改，再將所得的網格數(shù)據(jù)導入Moldflow 中進行模流分析，可以節(jié)省網格劃分和優(yōu)化的時間，使得CAE工程技術人員能夠投入更多的精力和時間到分析計算工作上去。
展開 一種優(yōu)化CFD網格的深度強化學習框架-MeshDQN
該框架僅需要一次傳統(tǒng)的CFD模擬，即可實現(xiàn)對網格文件的優(yōu)化，當CFD模擬計算完成后，從模擬的結果數(shù)據(jù)中提取壓力、速度、網格的坐標和邊等數(shù)據(jù)。然后，將這些數(shù)據(jù)傳遞到屬性計算模塊中，以第t個迭代步驟為例，這一環(huán)節(jié)里計算如阻力或升力等屬性指標并據(jù)此計算出獎勵值rt。然后將獎勵值rt和狀態(tài)變量st輸入到圖神經網絡，圖神經網絡做出判斷并去除網格中的某個節(jié)點（如圖1中的紅色節(jié)點）并對剩余的網格節(jié)點進行局部平滑。將原來的速度、壓力等數(shù)據(jù)插值到新的網格階段得到新的狀態(tài)st+1。最后將新狀態(tài)下的速度、壓力、網格的坐標和邊等數(shù)據(jù)傳送到屬性計算模塊實現(xiàn)下一步的迭代計算。經過多次計算迭代即可實現(xiàn)對CFD網格文件的優(yōu)化。
圖1每一步都是從將當前狀態(tài)st轉換為上述圖示開始的。狀態(tài)和獎勵rt傳遞到DQN中，通過動作at選擇一個頂點，然后移除選擇的頂點，使用局部平均法對網格進行平滑處理，直到收斂，將速度和壓力插值到新的網格中，創(chuàng)建下一個狀態(tài)st+1。使用新的速度和壓力來計算目標屬性，其中計算出獎勵rt+1。這個工作流程創(chuàng)建了雙DQN訓練所需的元組（st, at, st+1, rt+1）。[1]
CFD模擬生成的網格數(shù)據(jù)可以用一張由節(jié)點和邊組成的圖結構來表示，因此MeshDQN框架中采用圖神經網絡，其具體結構如圖2所示。該網絡的主體結構由多層GraphSAGE層和GCN層構成。其中GraphSAGE層主要用于對節(jié)點的編碼、GCN層主要用于對節(jié)點的分類。各層之間通過Top-K池化層操作后進行數(shù)據(jù)傳輸。
展開 
Flotherm熱仿真-網格優(yōu)化Tip-3
當兩個塊之間出現(xiàn)微小的網格時（縱橫比過大，質量太差），除了常規(guī)調整網格參數(shù)外，可以嘗試微調模塊位置，在熱仿真中，物體極微小的移動和尺寸變化不會對結果產生影響，但對網格質量和求解計算的效率有很大改善。另外善于使用smoothing功能，能降低網格之間的比值，提升網格質量。
基于Abaqus優(yōu)化模塊的汽車擺臂的拓撲優(yōu)化 ￥8
概述
目前的產品結構設計大多靠經驗，規(guī)劃幾種設計方案，結合CAE 分析擇優(yōu)選取，但規(guī)劃的設計方案并不一定是最優(yōu)方案，故本文講解應用Abaqus 進行結構優(yōu)化中的拓撲優(yōu)化設計。
2. 優(yōu)化設計基礎
2.1 結構優(yōu)化
結構優(yōu)化是一種對有限元模型進行多次修改的迭代求解過程，此迭代基于一系列約束條件向設定目標逼近，Abaqus 優(yōu)化程序就是基于約束條件， 通過更新設計變量修改有限元模型，應用Abaqus進行結構分析，讀取特定求解結果并判定優(yōu)化方向。
Abaqus提供了兩種基于不同優(yōu)化方法的用于自動修改有限元模型的優(yōu)化程序：拓撲優(yōu)化（Topology optimization）和形狀優(yōu)化（Shape optimization）。兩種方法均遵從一系列優(yōu)化目標和約束。
2.2 拓撲優(yōu)化
拓撲優(yōu)化是在優(yōu)化迭代循環(huán)中，以最初模型為基礎，在滿足優(yōu)化約束（比如最小體積或最大位移）的前提下，不斷修改指定優(yōu)化區(qū)域單元的材料屬性（單元密度和剛度），有效地從分析模型中移走單元從而獲得最優(yōu)設計。其主體思想是把尋求結構最優(yōu)的拓撲問題轉化為對給定設計區(qū)域尋求最優(yōu)材料的分布問題。
Abaqus拓撲優(yōu)化提供了兩種算法：通用算法（General Algorithm）和基于條件的算法（Condition-based Algorithm ）。
通用拓撲優(yōu)化算法是通過調整設計變量的密度和剛度以滿足目標函數(shù)和約束，其較為靈活，可以應用到大多數(shù)問題中。相反，基于條件的算法則使用節(jié)點應變能和應力作為輸入數(shù)據(jù)，不需要計算設計變量的局部剛度，其更為有效，但能力有限。兩種算法達到優(yōu)化目標的途徑不同，Abaqus 默認采用的是通用算法。
3.
展開 阿信案例——voronoi晶粒模型的優(yōu)化對網格質量的影響
就筆者個人經驗，voronoi晶粒模型的網格質量往往會對計算過程和結果產生較大影響。原因就在于：常規(guī)算法得到的voronoi圖形出現(xiàn)的短邊和小平面會導致模型整體單元數(shù)量增加以及不良單元出現(xiàn)概率增大。解決這類問題的方法就是：voronoi圖形優(yōu)化，去除短邊和小平面。
本期案例為一個立方體模型，晶粒數(shù)量均為20個，對比voronoi多面體經過圖形優(yōu)化和沒有優(yōu)化的網格差異。
圖1、voronoi晶粒形狀優(yōu)化與網格質量對比，左圖為Cubic_1、右圖為Cubic_2，從上至下依次為幾何結構圖、網格剖分圖，零厚度內聚力單元晶界圖
從上圖可知，經過形狀優(yōu)化后的voronoi晶粒模型網格質量得到了有效提升，網格數(shù)量明顯下降，不良單元得到了消除。不難看出，經過優(yōu)化的模型，計算時長和結果精度將會優(yōu)于未優(yōu)化的模型。
注： 本項目目前不接受答疑，僅提供工程協(xié)作，協(xié)作范圍：各類立方體狀、柱狀、球狀voronoi晶粒模型的構建，包含但不限于：常規(guī)模型，優(yōu)化模型，晶粒長大模型、包含亞晶粒的多尺度晶粒模型等。
如需協(xié)作請?zhí)崆皩€人需求整理成word，私信留言，我會及時回復。
更多文章請關注微信公眾號：ABAQUS二次開發(fā)
展開 網格自動剖分的再次優(yōu)化！Simright 2018.3.16更新
更新語錄
www.simright.com
本次更新共有7項改進和修復，主要包括網格自動剖分的再次優(yōu)化！歡迎大家體驗，多提建議！希望大家支持云端CAE，支持Simright！
2018.3.9-2018.3.16
Simulator (在線仿真計算軟件)
1.改進：改進網格自動剖分的穩(wěn)健性。
2.修復：某些模型自動剖分網格失敗的問題。
Toptimizer(在線拓撲優(yōu)化軟件）
1.修復：模型樹中，設計變量下part名字與部件下的part名字不一致。
2.改進：改進網格自動剖分的穩(wěn)健性。
3.修復：某些模型自動剖分網格失敗的問題。
CAE Converter(在線CAE模型轉換軟件)
1.改進：優(yōu)化CAE Converter 轉出Code_Aster格式的結果。
2.修復：部分CAE文件轉出的Code_Aster中單元類型格式出錯的問題。
⊙還有更多新功能等您來體驗，歡迎大家留言給我們提出寶貴建議
⊙歡迎加入Simright QQ群：576512506
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計算完成發(fā)送郵件通知！Simright 2018.3.9更新
添加面面接觸功能！Simright 2018.3.2更新
中國CAE走出國門，邁向世界_全球知名門戶engineering.com對Simright采訪報道
3分鐘用仿真為機械鍵盤降低成本 無需安裝軟件
重磅！Simright與Onshape合作提供基于Web的CAD/CAE集成解決方案
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CAE云仿真在線平臺，無需安裝軟件，可在線進行CAE格式轉換，模型預覽，仿真計算及拓撲優(yōu)化等功能。
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