網(wǎng)格畸變控制的案例
滲碳齒輪的熱處理畸變及其控制技術(shù)
滲碳齒輪的熱處理畸變及其控制技術(shù)[J]. 熱處理, 2008, 23(3):8.
Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
在使用ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，全局網(wǎng)格控制可以使用默認(rèn)的設(shè)置，但要進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設(shè)置，尤其是對(duì)于復(fù)雜的零部件。
網(wǎng)格全局控制的設(shè)置包含了7個(gè)組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設(shè)置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質(zhì)量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級(jí)控制）、Statistics（網(wǎng)格信息）等信息，如下圖所示。
全局網(wǎng)格設(shè)置
1 顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網(wǎng)格質(zhì)量，各選項(xiàng)的含義將在質(zhì)量組中詳解。
顯示組設(shè)置
網(wǎng)格質(zhì)量顯示
2 缺省設(shè)置組
缺省設(shè)置包括Physics Preference物理場(chǎng)選擇、Relevance關(guān)聯(lián)度、Element Midside Nodes網(wǎng)格中節(jié)點(diǎn)。
缺省設(shè)置組
2.1 Physics Preference物理環(huán)境選擇
劃分網(wǎng)格目標(biāo)的物理環(huán)境包括結(jié)構(gòu)分析（Mechanical）、電磁分析（Electromagnetics）、流體分析（CFD）、顯示動(dòng)力學(xué)分析（Explicit）等
物理場(chǎng)選擇
不同物理場(chǎng)下默認(rèn)設(shè)置如下圖
不同的物理環(huán)境的默認(rèn)設(shè)置
2.2 Relevance關(guān)聯(lián)度
Relevance數(shù)值越小網(wǎng)格越粗疏，即可拖到也可輸入值，從-100至100代表網(wǎng)格由疏到密。
雖然Relevance Center是在尺寸參數(shù)控制選項(xiàng)里設(shè)置的，但由于Relevance需要與其配合使用，故在此一起介紹。
展開(kāi) Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
最大拐角
Skewness畸變度（傾斜度），數(shù)值范圍0~1，0為理想值，1為最差值。
畸變度
Orthogonal Quality正交質(zhì)量，數(shù)值范圍0~1,1代表最好，0代表最差。
5.Inflation膨脹控制
膨脹控制
5.1 Use Automatic Inflation使用自動(dòng)膨脹
是否自動(dòng)劃分邊界層，一般按默認(rèn)設(shè)置的None。
自動(dòng)膨脹
5.2 Inflation Option膨脹選項(xiàng)
膨脹選項(xiàng)
Smooth Transition（平滑過(guò)渡）該選項(xiàng)為默認(rèn)選項(xiàng)，如下圖所示，表示使用局部四面體單元尺寸計(jì)算每個(gè)局部的初始高度和總高度，以達(dá)到平滑的體積變化比。每個(gè)膨脹的三角形都有一個(gè)關(guān)于面積計(jì)算的初始高度，在節(jié)點(diǎn)處平均。這意味著對(duì)于均勻網(wǎng)格，初始高度大致相同，而對(duì)于變化網(wǎng)格，初始高度是不同的。需要輸入Transition Ratio邊界層過(guò)渡比， Maximum Layers最大邊界層數(shù)，Growth Rate邊界增長(zhǎng)率。
平滑過(guò)渡子項(xiàng)
Total Thickness總厚度：用來(lái)創(chuàng)建常膨脹層，其參數(shù)如下圖所示。可用Number of Layers邊界層數(shù) 的值和Growth Rate邊界增長(zhǎng)率來(lái)控制，以獲得Maximum Thickness值控制的總厚度。不同于Smooth Transition選項(xiàng)的膨脹，Total Thickness選項(xiàng)的膨脹的第一膨脹層和下列每一層的厚度都是常量。
總厚度子項(xiàng)
First Layer Thickness第一層厚度：用來(lái)創(chuàng)建常膨脹層，其參數(shù)如下圖所示。可使用 First Layer Height第一層高度、Maximum Layers最大邊界層數(shù)和Growth Rate邊界增長(zhǎng)率來(lái)控制生成膨脹網(wǎng)格。
展開(kāi) 解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變，ABAQUS有絕招（上）
一直以來(lái)，這樣一個(gè)問(wèn)題始終在困擾著CAE工程師及有限元仿真族們：在橡膠材料的大變形問(wèn)題中，往往由于過(guò)于劇烈的材料變形，導(dǎo)致開(kāi)始時(shí)劃分的網(wǎng)格畸變嚴(yán)重，不再適用于新的幾何形狀，局部應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不收斂，分析無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。如原本球形的橡膠材料最終變?yōu)榱⒎襟w，又或者截面形貌發(fā)生劇烈變形等等，隨著變形的加劇，網(wǎng)格的不再適應(yīng)對(duì)于大變形問(wèn)題是一直是困擾工程師們的頭疼問(wèn)題。
不需要的復(fù)雜拉格朗日-歐拉自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，也不需要效果欠佳的自適應(yīng)ALE劃分，今天，我們就通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)看看，如何運(yùn)用ABAQUS的*map solution功能，聯(lián)合強(qiáng)大的前處理軟件ANSA，來(lái)快速、輕松、高效解決大變形中網(wǎng)格畸變的問(wèn)題。
如圖所示，在ABAQUS/CAE中建立幾何模型并劃分網(wǎng)格定義接觸和邊界條件，在橡膠試樣頂部施加-Y方向50mm的位移，提交計(jì)算后可以看到，因?yàn)榇笞冃螌?dǎo)致的網(wǎng)格畸變使得計(jì)算無(wú)法完成。
可以看到隨著橡膠試樣被擠入左右的耳腔里，網(wǎng)格發(fā)生嚴(yán)重畸變，長(zhǎng)寬比急劇增大，導(dǎo)致計(jì)算到0.89秒時(shí)，無(wú)法收斂而終止。我們可以將此分析分為以下兩步來(lái)完成：首先，對(duì)橡膠試樣下壓30mm（此時(shí)網(wǎng)格剛剛開(kāi)始發(fā)生畸變，注意：不要用計(jì)算不收斂時(shí)的最后一步做為重構(gòu)網(wǎng)格的初始模型，因?yàn)椴皇諗恐?em>網(wǎng)格已經(jīng)發(fā)生的劇烈的變形，局部應(yīng)力集中，計(jì)算已經(jīng)不再準(zhǔn)確），隨后通過(guò)下壓30mm的odb結(jié)果文件導(dǎo)出最后一步中的part模型，在前處理軟件ANSA中進(jìn)行網(wǎng)格重構(gòu)。
重構(gòu)后的網(wǎng)格較為規(guī)整，更加利于計(jì)算的收斂。接著將重構(gòu)后的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS/CAE中進(jìn)行前處理的重新定義，并寫(xiě)入INP文件。
展開(kāi) 
解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變，ABAQUS有絕招（下）
在《解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變，ABAQUS有絕招（上）》中介紹到，運(yùn)用ABAQUS中的map solution功能和強(qiáng)大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯(lián)合操作，可以實(shí)現(xiàn)大變形中由于網(wǎng)格畸變而導(dǎo)致的計(jì)算不收斂問(wèn)題，本文將進(jìn)一步介紹，map solution的實(shí)現(xiàn)方法和橡膠大變形實(shí)例的操作。
在上篇文章中講到，試樣被下壓30mm后進(jìn)行重構(gòu)網(wǎng)格，之后導(dǎo)入ABAQUS/CAE中進(jìn)行前處理的重新設(shè)置，最后將map solution命令寫(xiě)入INP文件中，如下圖所示。
提取試樣頂部中間節(jié)點(diǎn)的載荷曲線可以看到，由于map solution的將節(jié)點(diǎn)應(yīng)力映射到新的網(wǎng)格上，兩個(gè)模型的載荷曲線基本達(dá)到首尾相連的狀態(tài)，少量的誤差也是在可接受范圍之內(nèi)的，這樣就通過(guò)映射網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法，對(duì)畸變的網(wǎng)格進(jìn)行重新劃分，使得模型能夠成功的完成整個(gè)下壓50mm的大變形過(guò)程。
變形后應(yīng)力云圖如下圖所示，可以看到，由于重構(gòu)了網(wǎng)格，橡膠的填充效果比較理想，并沒(méi)有出現(xiàn)大的畸變和因此導(dǎo)致的不收斂情況發(fā)生。
可見(jiàn)，對(duì)于大變形中的網(wǎng)格畸變問(wèn)題，我們只要運(yùn)用ABAQUS的map solution功能，并結(jié)合強(qiáng)大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯(lián)合作用，便可以在網(wǎng)格發(fā)生畸變之前進(jìn)行重構(gòu)，并映射前一步結(jié)果，再通過(guò)重啟動(dòng)分析使計(jì)算繼續(xù)的進(jìn)行下去，使得網(wǎng)格畸變不再是影響大變形不收斂的限制性因素。
來(lái)源：有限元在線的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開(kāi) 2012阿毅鍛壓仿真系列講座-Deform 2D局部點(diǎn)網(wǎng)格畸變問(wèn)題處理方法
開(kāi)打前處理發(fā)現(xiàn)，以下網(wǎng)格畸變：
像上圖這種問(wèn)題，是沒(méi)有正確的Remesh導(dǎo)致的，需要在deform2d中單獨(dú)設(shè)置Remesh條件嗎，而不是等待軟件自動(dòng)重劃分：
一般情況下，可以用下壓的距離或者步數(shù)進(jìn)行控制，具體的數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況決定；
大部分的問(wèn)題都是由于此原因?qū)е碌模鴤€(gè)別的則是由于邊界條件導(dǎo)致的，如下：
報(bào)的是同樣的SORRY, NEGATIVE JACOBIAN DETECTED AT ELEMENT NO.741 錯(cuò)誤
這個(gè)地方出現(xiàn)問(wèn)題，主要是由于2個(gè)變形體和模面的交匯，沒(méi)有正確的處理邊界條件造成的，解決的方法是單獨(dú)定義邊界條件：需要增加一個(gè)X方向的約束，一個(gè)高級(jí)接觸條件，2個(gè)需要配合使用，單獨(dú)一個(gè)貌似不起作用；
此問(wèn)題模型下載：
http://forums.caenet.cn/showtopic-523475.aspx
展開(kāi) ABAQUS網(wǎng)格控制屬性詳解（三種網(wǎng)格劃分技術(shù)） ￥12
:12.0pt;font-weight:bold;white-space:pre-wrap;">網(wǎng)格控制屬性</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">設(shè)置，</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">這對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)格劃分尤其有用</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">。
展開(kāi) STAR-CCM+怎么畫(huà)網(wǎng)格？ | 進(jìn)口控制閥網(wǎng)格劃分
本文利用STAR-CCM+演示控制閥的網(wǎng)格劃分。
本案例來(lái)自STAR-CCM+官方教程。
幾何模型
進(jìn)口控制閥的幾何模型如下圖所示，這個(gè)閥門(mén)基本處于關(guān)閉狀態(tài)。
△ 閥門(mén)剖面圖
網(wǎng)格劃分
模型導(dǎo)入
俗話說(shuō)做飯得先有米，我們先把幾何模型導(dǎo)入STAR-CCM+中：
啟動(dòng)STAR-CCM+，并新建一個(gè)仿真文件；
選擇
File >
Import >
Import Surface Mesh；
在
Open對(duì)話框中選擇幾何文件
Control_Valve.x_t,然后點(diǎn)擊
Open；
在
Import Surface Options窗口中設(shè)置如下圖所示；
△ 模型導(dǎo)入設(shè)置
保存仿真文件，并將其命名為
control_valve1.sim。
抽取流體域
這個(gè)模型在CAD軟件中創(chuàng)建的時(shí)候，包含管道實(shí)體和閥門(mén)實(shí)體。
展開(kāi) ANSA極簡(jiǎn)案例｜03 網(wǎng)格尺寸控制（CFD網(wǎng)格）
”
ANSA中除了可以利用Length指定網(wǎng)格尺寸外，也可以使用Number進(jìn)行網(wǎng)格尺寸控制，其對(duì)網(wǎng)格尺寸的控制方式與Length相同。
2 CFD網(wǎng)格尺寸控制
CFD計(jì)算對(duì)網(wǎng)格有特殊的要求，如需要在大曲率的位置進(jìn)行加密、網(wǎng)格不能過(guò)于稀疏等。ANSA提供了對(duì)CFD網(wǎng)格的專(zhuān)門(mén)控制選項(xiàng)，其可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕Perimeters > Specing > Auto CFD打開(kāi)對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置。
點(diǎn)擊該按鈕會(huì)彈出如下圖所示對(duì)話框，同樣可以選擇對(duì)幾何邊或幾何面進(jìn)行設(shè)置。
選擇圖形窗口中的幾何后，會(huì)彈出如下圖所示對(duì)話框。
這里主要設(shè)置增長(zhǎng)率及最大最小網(wǎng)格尺寸值。
Growth rate：網(wǎng)格增長(zhǎng)率。對(duì)于流體網(wǎng)格，一般控制增長(zhǎng)率在1.1~1.3之間，可以采用默認(rèn)值1.2。
Maximum length。最大網(wǎng)格尺寸
Distortion angle。畸變角度，和前面設(shè)置length時(shí)的畸變角意義相同
Minimum length。最小網(wǎng)格尺寸
懶得寫(xiě)了，看視頻吧。
（完）
文章來(lái)源：CFD之道
展開(kāi) STAR-CCM+ | 進(jìn)口控制閥網(wǎng)格劃分
本文利用STAR-CCM+演示控制閥的網(wǎng)格劃分。
本案例來(lái)自STAR-CCM+官方教程。
幾何模型
進(jìn)口控制閥的幾何模型如下圖所示，這個(gè)閥門(mén)基本處于關(guān)閉狀態(tài)。
△ 閥門(mén)剖面圖
網(wǎng)格劃分
模型導(dǎo)入
俗話說(shuō)做飯得先有米，我們先把幾何模型導(dǎo)入STAR-CCM+中：
啟動(dòng)STAR-CCM+，并新建一個(gè)仿真文件；
選擇
File >
Import >
Import Surface Mesh；
在
Open對(duì)話框中選擇幾何文件
Control_Valve.x_t,然后點(diǎn)擊
Open；
在
Import Surface Options窗口中設(shè)置如下圖所示；
△ 模型導(dǎo)入設(shè)置
保存仿真文件，并將其命名為
control_valve1.sim。
抽取流體域
這個(gè)模型在CAD軟件中創(chuàng)建的時(shí)候，包含管道實(shí)體和閥門(mén)實(shí)體。
展開(kāi) 有限元網(wǎng)格規(guī)范控制標(biāo)準(zhǔn)
一、網(wǎng)格規(guī)范
標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格尺寸：
5mm ≤10mm×10mm ≤16mm (可變形鋼鐵、鋁、銅、橡膠)
8mm≤16mm×16mm≤20mm（塑料、蜂窩鋁）
5mm≤20mm×20mm≤40mm （不變形剛體）
注1：⑴ 四門(mén)兩蓋：5mm≤12mm×12mm≤16mm
⑵ 頂蓋、排氣系統(tǒng)：5mm≤16mm×16mm≤20mm
⑶ 玻璃、輪胎：20mm≤30mm×30mm≤40mm
⑷ 座椅座墊：16mm≤25mm×25mm×25mm≤30mm（實(shí)體單元）
注2：平整曲面必須使用混合型單元，單元的邊界線基本垂直于碰撞變形方向；不規(guī)則曲面優(yōu)先使用混合形單元，如效果不理想可采用四邊形單元。
二、質(zhì)量檢查
⑴ min size、max length標(biāo)準(zhǔn)如網(wǎng)格規(guī)范所述，重點(diǎn)控制最小尺寸，可變形鋼鐵不小于5；塑料材料不小于8。
展開(kāi) 
ANSA多樣化的殼網(wǎng)格質(zhì)量控制
ANSA多樣化的殼網(wǎng)格質(zhì)量控制.pdf
11/17 HFSS中的網(wǎng)格技術(shù)更新與剖分控制技巧
你是否還在為HFSS網(wǎng)格剖分慢/失敗而煩惱？本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將為您介紹HFSS最新網(wǎng)格技術(shù)！HFSS 一直以高精度和高可靠性著稱(chēng)，而網(wǎng)格剖分的精度很大程度上決定了求解結(jié)果的精度，
在經(jīng)歷多個(gè)版本的迭代后，HFSS的網(wǎng)格技術(shù)取得了突破性進(jìn)展：? 多頻段/超寬帶問(wèn)題求解：寬帶網(wǎng)格技術(shù)（BAM）? 復(fù)雜模型的快速網(wǎng)格剖分：Flex Meshing? 層疊結(jié)構(gòu)模型的快速網(wǎng)格剖分：Phi Meshing? 復(fù)雜曲面模型的高質(zhì)量網(wǎng)格剖分：Curviliner Meshing/Dynamic surface solution? 電大/復(fù)雜模型的網(wǎng)格復(fù)用：3D Component網(wǎng)格裝配
講師簡(jiǎn)介：
張旭
畢業(yè)于蘇州大學(xué)電磁場(chǎng)與微波專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位。長(zhǎng)期從事天線設(shè)計(jì)研發(fā)，無(wú)源器件設(shè)計(jì)等電磁場(chǎng)與微波相關(guān)工作。現(xiàn)任Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)高頻產(chǎn)品線的方案開(kāi)發(fā)、咨詢(xún)與技術(shù)支持等工作。
點(diǎn)擊報(bào)名：http://event.31huiyi.com/1948296738/index?c=jishulink
展開(kāi) 干貨分享（五）：碰撞分析中網(wǎng)格質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
???碰撞分析模型的單元要滿足以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
???2D網(wǎng)格質(zhì)量檢查
??5mm網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)
??8mm網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)
??10mm網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)
關(guān)鍵位置，關(guān)鍵部件的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格按照表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。
???3D網(wǎng)格質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)
???注意事項(xiàng)
重復(fù)單元檢查：模型中不允許出現(xiàn)重復(fù)單元。
自由邊檢查：部件中除邊界為不能出現(xiàn)自由邊，保持節(jié)點(diǎn)連續(xù)性。
體單元用HyperMesh中Face/Edges命令檢查節(jié)點(diǎn)連續(xù)性。
面單元法向檢查，部件的單元法向要保持一致。
去除自由節(jié)點(diǎn)。
想學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，請(qǐng)聯(lián)系我們！
微信公眾號(hào)：名稱(chēng)：“DR有限元”
號(hào)碼：“hello_cae”
展開(kāi) 百家爭(zhēng)鳴：CAE前處理之網(wǎng)格劃分評(píng)價(jià)指標(biāo)控制要求
趙樹(shù)炳
北京應(yīng)力分析科技技術(shù)負(fù)責(zé)人
有限元網(wǎng)格劃分是有限元分析前處理的重要環(huán)節(jié)，有限元單元類(lèi)型的選擇、單元尺寸大小控制、網(wǎng)格劃分方式都對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響。不同的分析人員網(wǎng)格劃分的結(jié)果都不一樣，這也直接導(dǎo)致應(yīng)力分析的結(jié)果不唯一。
有限元網(wǎng)格概述
對(duì)于結(jié)構(gòu)有限元應(yīng)力分析，最常用的是四面體網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格。在ANSYS中的四面體推薦使用10節(jié)點(diǎn)高階的Solid187單元，該單元具有一下特點(diǎn)：
1）產(chǎn)生網(wǎng)格容易；
2）對(duì)模型的適應(yīng)性強(qiáng)；
3）基于四面體單元可以進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格加密。
如圖1給出了四面體187單元的示意圖，該單元為ANSYS單元庫(kù)中的10節(jié)點(diǎn)高階四面體單元，也是ANSYS Workbench環(huán)境中對(duì)復(fù)雜模型優(yōu)先使用的單元。
圖1 四面體187單元的示意圖
圖2給出了四面體Solid285單元的示意圖，該單元為ANSYS單元庫(kù)中的4節(jié)點(diǎn)低階四面體單元。
展開(kāi) 