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登錄ansys網(wǎng)格自適應(yīng)的案例
基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
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,另外一端施加分布壓力,要求其中的應(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 ANSYS經(jīng)典界面自適應(yīng)網(wǎng)格案例—帶孔板受力
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,另外一端施加分布壓力,要求其中的應(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 ANSYS自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
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 如何利用自適應(yīng)網(wǎng)格加速Fluent仿真
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 
ANSYS網(wǎng)格非線性自適應(yīng)
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 如何利用自適應(yīng)網(wǎng)格加速Fluent仿真
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。
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 ANSYS 非線性自適應(yīng)(NLAD)網(wǎng)格劃分及應(yīng)用舉例
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
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)力和高變形場可能導(dǎo)致部件失效。
......
展開 ANSYS 非線性自適應(yīng)(NLAD)網(wǎng)格劃分及應(yīng)用舉例
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:
ANSYS自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)及案例分析(附完整模型分析命令流)
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,尤其是對應(yīng)力結(jié)果。ANSYS通過能量誤差估計(jì)來評估網(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)案例說明。
02 具有多孔和凹域的板拉伸案例
針對如下具有多孔和凹域的板,采用plane42單元,首先設(shè)置KSEIZE=10來設(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)值無法通過有限元方法求得。
Von Mises Stress:無網(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 基于ANSYS的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分(原創(chuàng)案例,轉(zhuǎn)載請注明出處,謝謝!技術(shù)鄰ID有限元中解人生) ¥1
基于ANSYS的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
何為網(wǎng)格自適應(yīng)劃分?
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。(誤差估計(jì)在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中討論。)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))。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的先決條件
ANSYS軟件中包含一個(gè)預(yù)先寫好的宏,ADAPT.MAC,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:
(1) 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。
(3) 模型必須使用支持誤差計(jì)算的單元類型。(見表1)
(4) 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 ICFD自適應(yīng)網(wǎng)格 ¥100
同時(shí)這與重新劃分網(wǎng)格不兼容。
給了簡單的算例來解釋

Fluent網(wǎng)格自適應(yīng)功能
網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)概述
Fluent中的網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)可以允許我們根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果來修改網(wǎng)格梳密布置或網(wǎng)格走向。
1.1 優(yōu)點(diǎn)
運(yùn)用自適應(yīng)法完善網(wǎng)格,在網(wǎng)格中如果你需要可以增加網(wǎng)格單元,這樣使你更精確地計(jì)算流場的特性。當(dāng)你正確地用了網(wǎng)格自適應(yīng)方法,那得到的網(wǎng)格對流體計(jì)算是最優(yōu)的,因?yàn)檫@方法能確定哪里加入了有更多網(wǎng)格單元。
1.2 使用準(zhǔn)則
表面網(wǎng)格必須足夠的好來為表征一些重要的幾何特征。
初始網(wǎng)格應(yīng)該有足夠多的網(wǎng)格單元來捕獲流場的關(guān)鍵特征。
在進(jìn)行網(wǎng)格自適應(yīng)前應(yīng)該是一個(gè)合理收斂的結(jié)果。
網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)一般用于計(jì)算的中間,算著覺得某個(gè)部分不太好,用這個(gè)技術(shù)提高一下質(zhì)量,繼續(xù)算。
差的自適應(yīng)操作可能會(huì)產(chǎn)生不利的效果。
在進(jìn)行自適應(yīng)過程前,建議先建立case文件和data文件。這樣,如果產(chǎn)生不理想的網(wǎng)格,你還可以用保存了的文件來重新開始這過程。
2. 網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)類型
2.1 邊界自適應(yīng)(Boundary Cell Registers)
如果在邊界上要求更多的單元,就可以采用邊界自適應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。邊界自適應(yīng)函數(shù)允許你在選定的邊界區(qū)域附近標(biāo)記或細(xì)化單元。因?yàn)榱黧w相互作用常常出現(xiàn)在這些區(qū)域,比如在靠近避免的邊界層有很大的速度梯度,所以它可以在靠近一個(gè)或多個(gè)邊界域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。
邊界自適應(yīng)有三種不同方法:
邊界自適應(yīng)是根據(jù)單元離開邊界的距離來確定單元數(shù)目
邊界自適應(yīng)是在單元離開邊界的垂直距離基礎(chǔ)上
邊界自適應(yīng)是在目標(biāo)邊界體積和增長因子的基礎(chǔ)上
可以通過邊界命令的選擇方式,通過cell distance(網(wǎng)格的層數(shù))進(jìn)行選擇。
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從這個(gè)錯(cuò)誤的字面解釋來看,無非就是某個(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)(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),對于3D模型來說,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。如果不理解無摩擦變形,很簡單通俗的解釋就是所施加的面在法向不分離,切向可滑移。
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自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
自適應(yīng)網(wǎng)格基于ls-dyna icfd ¥100
流體網(wǎng)格必須與結(jié)構(gòu)有邊界。 網(wǎng)格不必重合,但幾何形狀必須保持接近。 當(dāng) FSI 被觸發(fā)時(shí),流體網(wǎng)格以拉格朗日方式移動(dòng),而流體流動(dòng)以歐拉方式演變。
此 LS-DYNA 仿真顯示了一個(gè)具有自適應(yīng)性的簡單 ICFD 問題。 每隔幾個(gè)流體時(shí)間步生成一個(gè)新的流體體積網(wǎng)格,通過添加更多元素來關(guān)注渦流發(fā)生的區(qū)域,同時(shí)在流動(dòng)平穩(wěn)的區(qū)域使用較粗糙的網(wǎng)格。 然而,必須小心處理這個(gè)強(qiáng)大的工具。 重新網(wǎng)格化是一個(gè)成本高昂的過程,無法在多個(gè) CPU 上進(jìn)行擴(kuò)展。 此外,每次重新劃分網(wǎng)格時(shí),網(wǎng)格的拓?fù)涠紩?huì)發(fā)生變化,這會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確。
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