ansys 網(wǎng)格 自適應(yīng)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys 網(wǎng)格 自適應(yīng)的視頻教程
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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Ansys Mechanical-單元、SMART裂紋擴(kuò)展分析、NLAD網(wǎng)格非線性自適應(yīng)重劃分、接觸
Ansys Mechanical一直致力于結(jié)構(gòu)仿真精度和效率提升，在本次更新中，會(huì)介紹新單元使用，SMART裂紋技術(shù)增強(qiáng)，NLAD非線性網(wǎng)格自適應(yīng)重劃分，接觸及耦合單元技術(shù)應(yīng)用。這些技術(shù)都會(huì)讓您的結(jié)構(gòu)仿真精度和效率持續(xù)提升！了解這些新功能，就在Ansys Mechanical 2021 R1新功能介紹Part II.
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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(guò)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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ansys 網(wǎng)格 自適應(yīng)的實(shí)例教程
本文轉(zhuǎn)自安世亞太
前言
大多數(shù)CFD模擬都是采用生成具有局部區(qū)域細(xì)化和粗化的網(wǎng)格來(lái)計(jì)算的。這些經(jīng)過(guò)細(xì)化或粗化的區(qū)域確保有足夠高的分辨率，以準(zhǔn)確捕獲重要區(qū)域位置的結(jié)果，同時(shí)也使得總網(wǎng)格數(shù)量在可控范圍內(nèi)。
盡管這樣做是確保計(jì)算精度的一種很好的方法，但在某些領(lǐng)域，可能會(huì)有過(guò)多的細(xì)化導(dǎo)致較長(zhǎng)的求解時(shí)間或過(guò)少的細(xì)化導(dǎo)致較不精確的結(jié)果。
是否有一種方法根據(jù)求解要求自動(dòng)細(xì)化或粗化網(wǎng)格，以獲得最精確的結(jié)果呢？有，這就是所謂的自適應(yīng)網(wǎng)格。
視頻1.mp4
什么是自適應(yīng)網(wǎng)格？
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分是一種基于求解對(duì)仿真網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化的方法。Ansys Fluent中的此方案使您能夠從非常粗糙的網(wǎng)格開(kāi)始，動(dòng)態(tài)細(xì)化高梯度區(qū)域。
動(dòng)態(tài)網(wǎng)格自適應(yīng)可與多面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)（PUMA）方法結(jié)合使用。PUMA不依賴任何模板進(jìn)行細(xì)化，這不會(huì)將此自適應(yīng)方法限制為特定的網(wǎng)格類型。網(wǎng)格經(jīng)過(guò)細(xì)化后也可以粗化。
在最新版本Ansys 2021 R2中，針對(duì)燃燒和多相流仿真的最佳實(shí)踐已嵌入到Ansys Fluent的網(wǎng)格自適應(yīng)設(shè)置面板中，從而：
減少高達(dá)70%的網(wǎng)格數(shù)
穩(wěn)態(tài)情況下最高可提高4倍的計(jì)算速度
自適應(yīng)網(wǎng)格燃燒模擬應(yīng)用
Sandia Flame D是一個(gè)富燃料湍流擴(kuò)散甲烷/空氣噴射火焰測(cè)試案例。在甲烷和空氣流入之間注入引燃火焰。使用兩種不同的粗網(wǎng)格進(jìn)行了兩次測(cè)試，以分析其精度和最終網(wǎng)格數(shù)差異。
網(wǎng)格自適應(yīng)程序自動(dòng)將關(guān)鍵區(qū)域的網(wǎng)格細(xì)化為L(zhǎng)ES級(jí)別的網(wǎng)格，包括反應(yīng)區(qū)、剪切層和再循環(huán)區(qū)。我們發(fā)現(xiàn)，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，這兩種情況都顯示了準(zhǔn)確的結(jié)果。
Fluent的自適應(yīng)網(wǎng)格解決方案顯示，在一系列反應(yīng)流情況下，與非自適應(yīng)精細(xì)LES網(wǎng)格相比，總單元數(shù)減少了30-70%。
展開(kāi) 大多數(shù)CFD模擬都是采用生成具有局部區(qū)域細(xì)化和粗化的網(wǎng)格來(lái)計(jì)算的。這些經(jīng)過(guò)細(xì)化或粗化的區(qū)域確保有足夠高的分辨率，以準(zhǔn)確捕獲重要區(qū)域位置的結(jié)果，同時(shí)也使得總網(wǎng)格數(shù)量在可控范圍內(nèi)。
盡管這樣做是確保計(jì)算精度的一種很好的方法，但在某些領(lǐng)域，可能會(huì)有過(guò)多的細(xì)化導(dǎo)致較長(zhǎng)的求解時(shí)間或過(guò)少的細(xì)化導(dǎo)致較不精確的結(jié)果。
是否有一種方法根據(jù)求解要求自動(dòng)細(xì)化或粗化網(wǎng)格，以獲得最精確的結(jié)果呢？有，這就是所謂的自適應(yīng)網(wǎng)格。
什么是自適應(yīng)網(wǎng)格？
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分是一種基于求解對(duì)仿真網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化的方法。Ansys Fluent中的此方案使您能夠從非常粗糙的網(wǎng)格開(kāi)始，動(dòng)態(tài)細(xì)化高梯度區(qū)域。
動(dòng)態(tài)網(wǎng)格自適應(yīng)可與多面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)（PUMA）方法結(jié)合使用。PUMA不依賴任何模板進(jìn)行細(xì)化，這不會(huì)將此自適應(yīng)方法限制為特定的網(wǎng)格類型。網(wǎng)格經(jīng)過(guò)細(xì)化后也可以粗化。
在最新版本Ansys 2021 R2中，針對(duì)燃燒和多相流仿真的最佳實(shí)踐已嵌入到Ansys Fluent的網(wǎng)格自適應(yīng)設(shè)置面板中，從而：
減少高達(dá)70%的網(wǎng)格數(shù)
穩(wěn)態(tài)情況下最高可提高4倍的計(jì)算速度
自適應(yīng)網(wǎng)格燃燒模擬應(yīng)用
Sandia Flame D是一個(gè)富燃料湍流擴(kuò)散甲烷/空氣噴射火焰測(cè)試案例。在甲烷和空氣流入之間注入引燃火焰。使用兩種不同的粗網(wǎng)格進(jìn)行了兩次測(cè)試，以分析其精度和最終網(wǎng)格數(shù)差異。
網(wǎng)格自適應(yīng)程序自動(dòng)將關(guān)鍵區(qū)域的網(wǎng)格細(xì)化為L(zhǎng)ES級(jí)別的網(wǎng)格，包括反應(yīng)區(qū)、剪切層和再循環(huán)區(qū)。我們發(fā)現(xiàn)，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，這兩種情況都顯示了準(zhǔn)確的結(jié)果。
展開(kāi) 作者 張應(yīng)遷
1.自適應(yīng)網(wǎng)格簡(jiǎn)介
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(guò)這種誤差估計(jì)，程序可以確定網(wǎng)格是否足夠細(xì)。如果不夠的話，程序?qū)⒆詣?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(guò)程就叫做自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，然后通過(guò)一系列的求解過(guò)程使得誤差低于用戶指定的數(shù)值（或直到用戶指定的最大求解次數(shù)）。
2. 自適應(yīng)網(wǎng)格的先決條件
ANSYS軟件中包含一個(gè)預(yù)先寫(xiě)好的宏，ADAPT.MAC，用來(lái)完成自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的功能。用戶的模型在使用這個(gè)宏之前必須滿足一些特定的條件。（在一些情況下，不滿足要求的模型也可以用修正的過(guò)程完成自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，下面還要討論。）這些要求包括：
2 標(biāo)準(zhǔn)的ADAPT過(guò)程只適用于單次求解的線性靜力結(jié)構(gòu)分析和線性穩(wěn)態(tài)熱分析。
2 模型最好應(yīng)該使用一種材料類型，因?yàn)檎`差計(jì)算是根據(jù)平均結(jié)點(diǎn)應(yīng)力進(jìn)行的，在不同材料過(guò)渡位置往往不能進(jìn)行計(jì)算。而且單元的能量誤差是受材料的彈性模量影響的。因此，在兩個(gè)相鄰單元應(yīng)力連續(xù)的情況下，其能量誤差也可能由于材料特性不同而不一樣。在模型中同樣應(yīng)該避免殼厚突變，這也可能造成在應(yīng)力平均是發(fā)生問(wèn)題。
2 模型必須使用支持誤差計(jì)算的單元類型。
2 模型必須是可以劃分網(wǎng)格的：即模型中不能有引起網(wǎng)格劃分出錯(cuò)的部分。
展開(kāi) 自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)是指在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中，可以根據(jù)解的變化和需要，計(jì)算網(wǎng)格能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，以提高數(shù)值計(jì)算效率和精度的技術(shù)。
那么在ANSYS Mechanical中是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？如下圖所示
在ANSYS中有4種觸發(fā)非線性自適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，分別是Energy based，Position based，Mesh quality based，Contact based。
在求解過(guò)程種，當(dāng)定義的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到時(shí)，網(wǎng)格就會(huì)被分割或者重劃分。在分割過(guò)程中，當(dāng)前的單元會(huì)被分割為一定長(zhǎng)度的單元，在細(xì)化區(qū)域和非細(xì)化區(qū)域會(huì)形成一個(gè)過(guò)度層，對(duì)于3D四面體單元在劃分過(guò)程中會(huì)有形狀拓?fù)浜托拚齺?lái)促進(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量變好，對(duì)于2D單元來(lái)說(shuō)在單元分割之后進(jìn)行修正，并且分割功能在Energy based，Position based，Contact based標(biāo)準(zhǔn)下有效。
在APDL和Workbench環(huán)境下均可以進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。在Workbench中只需插入Nonlinear Adaptive Region并設(shè)置Nonlinear Adaptivity Controls，如下圖所示。
下面以一個(gè)例子說(shuō)明網(wǎng)格非線性自適應(yīng)的過(guò)程。
【案例描述】
橡膠密封圈在凹槽當(dāng)中，上面有一個(gè)蓋板向下移動(dòng)15mm擠壓密封圈，蓋板厚度2mm，底座厚度2mm，密封圈橫截面積厚20mm，高40mm，蓋板和底座材料為結(jié)構(gòu)鋼，密封圈材料為橡膠。
【案例過(guò)程】
1）打開(kāi)ANSYS WORKBENCH打開(kāi)WORKBENCH建立靜力學(xué)分析系統(tǒng)，將單位改為Kg，mm，s系列。
2）屬性中修改分析類型為2D，右鍵點(diǎn)擊A3并且打開(kāi)SCDM開(kāi)始建模，具體建模過(guò)程這里省略。
展開(kāi) 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(guò)大，導(dǎo)致網(wǎng)格畸變，仿真不能收斂。
針對(duì)以上問(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)題，或者用于提高模擬結(jié)果的精度。在求解過(guò)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(guò)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。
......
展開(kāi) 
ansys 網(wǎng)格 自適應(yīng)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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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 class="ql-align-center"><br></p><p><img class="ztext-gif" width="640" role="presentation" src="https://pic1.zhimg.com/v2-4535bc19aaf1c155e5894f226a8af668_b.webp" data-thumbnail="https://pic1.zhimg.com
熱軋是一種高于材料再結(jié)晶溫度的金屬成形過(guò)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(guò)輥以獲得所需的形狀和橫截面。
結(jié)構(gòu)鋼是最常見(jiàn)的熱軋材料。結(jié)構(gòu)鋼的常見(jiàn)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(guò)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(guò)程的開(kāi)始和結(jié)束為非穩(wěn)態(tài)階段
<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
<h2 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 122, 170);">附件下載</strong></h2><h3 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(172, 29, 16);">聯(lián)系工作人員獲取附件</strong></h3><h2><strong style="
<p><strong>1. 網(wǎng)格自適應(yīng)介紹</strong></p><p><br></p><p><br></p><p>Fluent提供了一種自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，可以根據(jù)流場(chǎng)特征自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)格布局，提高計(jì)算精度和效率。在流場(chǎng)特征發(fā)生變化的位置上增加網(wǎng)格密度，以保證在這些區(qū)域內(nèi)的計(jì)算精度，而在其他區(qū)域網(wǎng)格可以盡量粗糙，從而提高計(jì)算效率。</p><p><br></p><p>總而言之，網(wǎng)格自適應(yīng)就是根據(jù)流場(chǎng)中的某些物理量自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)格
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(guò)大，導(dǎo)致網(wǎng)格畸變，仿真不能收斂。
針對(duì)以上問(wèn)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)榫W(wǎng)格劃分帶來(lái)的誤差
概述
這篇文章介紹了如何在OpticStudio中使用多重結(jié)構(gòu)創(chuàng)建反射式自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了：
如何通過(guò)縮放光闌鏡面的偏心來(lái)模擬一組鏡面陣列
如何使用公差功能生成隨機(jī)的波前差來(lái)模擬大氣不均勻性對(duì)成像的影響
如何補(bǔ)償該影響引入的像差以得到最優(yōu)的幾何和衍射點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)
如何使用求解功能簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)置和調(diào)整參數(shù)的過(guò)程
（聯(lián)系我們獲取文章附件）
介紹
在本文介紹的自適應(yīng)反射光學(xué)系統(tǒng)中
作者Cadence CFD 解決方案
Cadence CFD 和 ISimQ 共同開(kāi)發(fā)了一種新的網(wǎng)格自適應(yīng)程序，非常適合具有挑戰(zhàn)性的渦輪機(jī)械 CFD 仿真。自動(dòng)適應(yīng)創(chuàng)建的網(wǎng)格牢固地符合底層幾何形狀，尊重用戶定義的局部各向異性邊界層網(wǎng)格細(xì)化以提高效率，并由適應(yīng)傳感器驅(qū)動(dòng)，可準(zhǔn)確解析大型和細(xì)微的二次流特征。該方法旨在通過(guò)最小化基于 CFD 求解器的截?cái)嗾`差來(lái)控制離散解中的數(shù)值誤差
介紹
盡管計(jì)算機(jī)處理能力不斷發(fā)展，但提高數(shù)值模擬的效率仍然至關(guān)重要。在 CFD 模擬中，影響解決方案質(zhì)量的關(guān)鍵因素是網(wǎng)格劃分。不能解決流動(dòng)變量局部變化的網(wǎng)格間距會(huì)引入離散化誤差。另一方面，如果網(wǎng)格過(guò)度細(xì)化，計(jì)算時(shí)間和工作量會(huì)不必要地增加。網(wǎng)格元素類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也會(huì)影響生成網(wǎng)格所需的人工時(shí)間和技能以及每單位精度的成本。
圖 1. 基于局部誤差和基于輸出的自適應(yīng)技術(shù)的比較。
