網格重劃分技術
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-01
網格重劃分技術的視頻教程
Ansys Mechanical-單元、SMART裂紋擴展分析、NLAD網格非線性自適應重劃分、接觸
Ansys Mechanical一直致力于結構仿真精度和效率提升，在本次更新中，會介紹新單元使用，SMART裂紋技術增強，NLAD非線性網格自適應重劃分，接觸及耦合單元技術應用。這些技術都會讓您的結構仿真精度和效率持續提升！了解這些新功能，就在Ansys Mechanical 2021 R1新功能介紹Part II.
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網格重劃分技術的實例教程
MARC基于網格重劃分技術的裂紋擴展分析
裂紋萌生和擴展研究對于核工業、石油和天然氣工業、航空航天和其它工業都非常關鍵，安全問題十分重要。本案例介紹了VCCT方法使用網格重劃分技術進行裂紋擴展，針對橡膠塊的裂紋進行分析，觀察裂紋在加載過程中的增長。
01
設 置 方 法
圖1 橡膠塊模型
使用的模型（如圖1所示）是一個橡膠件，每側都有初始裂紋。采用單位厚度的平面應變。橡膠塊的底面粘在固定的剛體上，其上側也粘在另一個剛體上，這個剛體可移動，以便加載結構。初始網格也如圖1所示。初始模型中只使用了九個元素，該網格只需要描述幾何結構。
圖2 橡膠件材料參數
使用典型的Mooney材料模型。所用的材料特性參數為c10=0.8 MPa和c01=0.1 MPa
圖3 裂紋擴展設置
加載-卸載序列的時間段為1秒，該序列重復20次。VCCT選項中輸入的時間段為1。然后程序將記錄載荷序列內的最大能量釋放率以及相應的估計裂紋擴展方向。在每個加載序列結束時，進行重新網格化，裂紋沿裂紋擴展方向擴展。VCCT選項中規定的0.05的量。這兩種裂縫的設置相同。
圖4 網格重劃分功能
每個加載序列結束時的重新網格為自動觸發。重新網格設置的唯一輸入是要使用的元素數量應進行網格重劃分。
02
仿 真 結 果
圖5~10顯示了疲勞情況下裂紋擴展的結果。演出了裂紋在生長中采取的路徑。從水平方向出發，轉向邊界，然后轉向再次返回。注意到裂縫尖端周圍的精細網格。此網格密度比用于網格重新更新。當增長增量小于默認網格密度時，它將覆蓋最小邊長度以允許在不斷增長的裂紋尖端周圍形成精細的網格。它還可以在每個裂紋尖端周圍設置更精細的網格。
展開 <p><strong>基于python二次開發的圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）+結果映射（map solution）聯合使用的裂紋隨機擴展</strong></p><p><br></p><p>前面帖子已經詳細介紹了如何使用圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）來模擬裂紋的任意路徑擴展，并提取裂紋擴展路徑上的應力強度因子。
相關做法完美的集中到damask3.0版本里面，然而需要指出的是：DAMASK/譜方法更偏向規則網格與RVE范式，而工程里經常需要：任意幾何與復雜邊界（非周期、接觸、局部細化等），以及不同工藝路徑（多道次、換向、局部約束），Abaqus CPFEM（UMAT/VUMAT）在這些方面更“通用”，所以把“remesh + 狀態變量映射”做成一套工作流，就能把大變形晶體塑性更穩地推進到更高壓縮/更大應變階段。
因此結合作者提供的思路，嘗試把相關方法遷移到abaqus，并初步實現了理想的效果。
這里展示模擬的案例的效果，初始模型尺寸0.1*0.03mm的二維模型，并沿著RD方向壓縮40%.vs.20%（remesh）+20%使用簡單的唯象模型測試
初始模型如下圖所示：
壓縮20%后應力分布如下：
累計剪切滑移如下：
晶粒旋轉角度：
在20%變形后進入網格重劃分，重劃分后的變量傳遞：
累計剪切滑移分布如下：
晶粒旋轉角度如下圖：
可以看到所有相關變量良好的映射到規則網格上面。
接下來對比單次壓縮40%（左側）和20%remesh（右側）之后再壓縮20%的結果對比：
應力分布結果：
累計剪切滑移分布：
晶粒旋轉角度分布：
累計剪切滑移------應力曲線分布
重劃分后應力略低于不劃分單次壓縮的結果，其余結果網格重劃分和原始模型基本一致，驗證了作者提出方案的準確性。做成型和大變形相關內同可以參考文章進行對應的嘗試
展開 針對大變形扭曲，破壞導致的網格質量很差，通過這個插件可以運算結束后重新劃分網格，達到收斂的目的。
插件無法正常使用的原因：
（1）ABAQUS版本過低，尚未能支持這個plugin，現測試2020和2021版本是可以用的。
（2）ABAQUS內置的python版本過低，與py不兼容，正常情況下都能使用。
（3）模型存在問題，可以自己測試下其他orphan mesh的部件是否可用。
PS：我自己嘗試二維模型無法正常使用，三維的大部分可以，具體原因還不清楚。會出現如下錯誤提示： max() arg is an empty sequence。
安裝方法和插件如下：
如果網格重劃分之后在初始運行的不收斂時間之前又不收斂了，則新劃分的網格質量不夠好，或者存在其他與網格畸變無關的問題（如幾何或材料失穩）。
建議
要使用網格重劃分進行類似的三維模擬，請考慮以下提示和建議：
• 熱軋過程可以通過兩個載荷步的靜態分析進行模擬。第一個加載步驟推動鋼坯，直到鋼坯與輥子建立接觸，第二個加載步通過旋轉輥子拉動鋼坯。
• 網格重劃分之前，備份結果并在單獨的目錄中新啟動與初始運行相關的文件。重劃分會更新結果并重啟動文件，因此如果希望在另一個子步中嘗試重劃分，則原始文件將不再可用。
• 如果在原始網格過于扭曲的子步驟中執行網格重劃分（其中形狀檢查[SHPP或CHECK]指示錯誤），則網格重劃分將不起作用。因此，應在更早的子步中重劃分。
• 與原始網格相比過于精細的新網格可能會導致映射（MAPSOLVE）錯誤。
• 新網格的主要要求是它應正確捕捉變形模型的外表面幾何圖形。
• 重劃網格（REMESH、FINISH）后檢查模型，以驗證所有邊界條件、接觸對，并且載荷已經從原始網格正確地轉移到新網格。
• 重劃分后，如果分析在經過初始運行的發散時間后再次發散，則多次重劃分可能是必要的。如果分析在通過初始運行的發散時間之前再次發散，則新網格質量不足，或其他與網格變形無關的問題（如幾何和材料不穩定性）。
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參考文獻《Large-deformation crystal plasticity simulation of microstructure and microtexture evolution through adaptive remeshing》
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摘要：
本案例利用Fluent Meshing對固定翼無人機進行網格劃分，采用全多面體網格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無人機巡航/爬升等多工況氣動仿真提供了高精度網格基礎，還通過標準化流程支持氣動-結構耦合、控制仿真等跨學科研究，兼顧工程效率與計算經濟性。
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在上期電磁網格劃分《乘用車高頻電磁網格劃分指南（HyperMesh for Feko）》文章中，主要講了鈑金件的網格劃分技巧，包括幾何清理與簡化、批處理網格劃分、網格快速共節點技巧分享，本期將為大家介紹注塑件的電磁網格劃分技巧。
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<p>讀者朋友比較熟悉結構仿真的網格劃分，但是對高頻電磁仿真的網格劃分可能接觸不多。不同的電磁求解器用的單元不同，對于Feko來說，通常以結構表面的2D網格為主，而結構分析中，結構內部的3d單元是結構性能的主要貢獻者，必須保留。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/x0yLiaf5fF6ygeTafZQ51Cq0ImTMJWpOibxFicH5eP2HsE9DrT6AG9Z1FwQ6qrOTia01nVZtkDaDdmAlibFzpDbuNnQ
MARC基于網格重劃分技術的裂紋擴展分析
裂紋萌生和擴展研究對于核工業、石油和天然氣工業、航空航天和其它工業都非常關鍵，安全問題十分重要。本案例介紹了VCCT方法使用網格重劃分技術進行裂紋擴展，針對橡膠塊的裂紋進行分析，觀察裂紋在加載過程中的增長。
今天給大家分享一個很有意思的劃分網格工具：可以根據圖像進行非結構化劃分網格。
代碼來源：https://github.com/otvam/mesh_from_bitmap_matlab
若Github訪問速度較慢，也可以在公眾號后臺回復：圖像識別劃分網格，便可自動獲取壓縮包。
示例效果
先看看一些效果圖吧：
目錄
1 簡介 2
2 SolidWorks 基本操作和多實體 3
基本的特征建模（自底向上的方式）。 3
SolidWorks 多實體的概念和布爾運算工具。 7
SolidWorks 的曲面實體工具。 12
SolidWorks 的曲線工具。 13
3
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