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)力集中分析來說明自適應(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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ansys網(wǎng)格自適應(yīng)的實(shí)例教程
上述思想在有限元分析中就體現(xiàn)在加密網(wǎng)格以得到精確解。
為了進(jìn)行網(wǎng)格加密，一般有限元軟件提供了具備網(wǎng)格加密的方式，有些也提供了自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來幫助用戶迅速找到收斂解。
本篇博文說明ANSYS是如何使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)來自動(dòng)得到收斂解的。
該例子來自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》的第48個(gè)例子。【（第三版），高耀東，劉學(xué)杰主編，電子工業(yè)出版社，2011.】，本文主要對(duì)其加強(qiáng)了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過程。
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【問題描述】
一塊帶孔方板，一端固定，另外一端施加分布?jí)毫Γ笃渲械膽?yīng)力分布。
已知方板長200mm,寬100mm，在正中間鉆一通孔，半徑為10mm。
【問題分析】
靜力學(xué)問題，平面應(yīng)力，最簡單的線彈性問題。
為了得到問題的真實(shí)解，需要細(xì)分網(wǎng)格。
如果對(duì)整體細(xì)分網(wǎng)格，則會(huì)面臨一個(gè)問題：在左邊固定端的上下角點(diǎn)處，由于應(yīng)力集中，此處的應(yīng)力會(huì)隨著網(wǎng)格劃分細(xì)密而無限增大。真正應(yīng)該細(xì)分的是中間空周圍。
如果是手工劃分方式來細(xì)分網(wǎng)格，也是可行的。不過這要手工細(xì)分多次，這里使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來自動(dòng)細(xì)分網(wǎng)格。
為了只對(duì)中間關(guān)注區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分，這里把整個(gè)面分為三部分，然后選中中間一塊面，對(duì)它進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。
計(jì)算的結(jié)果就是收斂的結(jié)果，不需要再次細(xì)分網(wǎng)格。
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1.
展開 上述思想在有限元分析中就體現(xiàn)在加密網(wǎng)格以得到精確解。
為了進(jìn)行網(wǎng)格加密，一般有限元軟件提供了具備網(wǎng)格加密的方式，有些也提供了自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來幫助用戶迅速找到收斂解。
本文說明ANSYS是如何使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)來自動(dòng)得到收斂解的。
【問題描述】
一塊帶孔方板，一端固定，另外一端施加分布?jí)毫Γ笃渲械膽?yīng)力分布。
已知方板長200mm,寬100mm，在正中間鉆一通孔，半徑為10mm。
【問題分析】
靜力學(xué)問題，平面應(yīng)力，最簡單的線彈性問題。
為了得到問題的真實(shí)解，需要細(xì)分網(wǎng)格。
如果對(duì)整體細(xì)分網(wǎng)格，則會(huì)面臨一個(gè)問題：在左邊固定端的上下角點(diǎn)處，由于應(yīng)力集中，此處的應(yīng)力會(huì)隨著網(wǎng)格劃分細(xì)密而無限增大。真正應(yīng)該細(xì)分的是中間空周圍。
如果是手工劃分方式來細(xì)分網(wǎng)格，也是可行的。不過這要手工細(xì)分多次，這里使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來自動(dòng)細(xì)分網(wǎng)格。
為了只對(duì)中間關(guān)注區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分，這里把整個(gè)面分為三部分，然后選中中間一塊面，對(duì)它進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。
計(jì)算的結(jié)果就是收斂的結(jié)果，不需要再次細(xì)分網(wǎng)格。
1. 建模
1.1創(chuàng)建單元類型，設(shè)置材料模型
/PREP7
ET,1,PLANE42
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令確定用PLANE42單元來建模，并給出了彈性模量和泊松比。
1.2繪制帶孔方板
RECTNG,0,0.03,0,0.1
RECTNG,0.03,0.17,0,0.1
RECTNG,0.17,0.2,0,0.1
AGLUE,ALL
CYL4,0.1,0.05,0,,0.01
ASBA,4,2
上述命令首先以此創(chuàng)建三個(gè)相連的面，然后把它們粘接在一起，接著在中間創(chuàng)建一個(gè)圓面，然后減去該圓面，從而得到帶孔的方板模型。
展開 作者 張應(yīng)遷
1.自適應(yīng)網(wǎng)格簡介
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)格劃分帶來的誤差。通過這種誤差估計(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)格的過程就叫做自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，然后通過一系列的求解過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)先寫好的宏，ADAPT.MAC，用來完成自適應(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 自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)是指在數(shù)值計(jì)算過程中，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。在分割過程中，當(dāng)前的單元會(huì)被分割為一定長度的單元，在細(xì)化區(qū)域和非細(xì)化區(qū)域會(huì)形成一個(gè)過度層，對(duì)于3D四面體單元在劃分過程中會(huì)有形狀拓?fù)浜托拚齺泶龠M(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量變好，對(duì)于2D單元來說在單元分割之后進(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)例子說明網(wǎng)格非線性自適應(yīng)的過程。
【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。
【案例過程】
1）打開ANSYS WORKBENCH打開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SCDM開始建模，具體建模過程這里省略。
展開 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)格來計(jì)算的。這些經(jīng)過細(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)有過多的細(xì)化導(dǎo)致較長的求解時(shí)間或過少的細(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LES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%。
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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
<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)榫W(wǎng)格劃分帶來的誤差
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：
如何通過縮放光闌鏡面的偏心來模擬一組鏡面陣列
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化系統(tǒng)的設(shè)置和調(diào)整參數(shù)的過程
（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。該方法旨在通過最小化基于 CFD 求解器的截?cái)嗾`差來控制離散解中的數(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。
