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傳統的CAE結構仿真技術顯然很難滿足這一要求，在此背景下，本文重點探討了無網格結構分析技術在產品CAE仿真中的應用，以某型特種裝備車體結構為對象，研究了無網格結構分析技術和傳統的CAE仿真分析技術在車體結構建模上的差異，并以傳統CAE仿真分析的計算結果對無網格方法的計算結果進行對比驗證，探索無網格技術在復雜結構CAE仿真分析中應用的可行性和可信度，為設計工程師將無網格仿真技術應用于設計驗證以及快速預測產品性能提供參考依據

在應用傳統的基于網格的方法來求解計算流體動力學（CFD）問題時，結果的可靠性高度依賴于網格質量。這樣會導致工程師將大部分時間耗費在處理網格離散化上，而不是解決工程問題。此外，如果問題涉及到存在移動零件或流體結構相互作用，則此類問題的域拓撲出現變化時也會造成困難。

IST技術較傳統貼體網格有突出優勢： 可擴展并行多塊方法 保留笛卡爾網格的高階精度，在多相流領域十分有利 與傳統方法相比，可在短時間內詳細繪制復雜的幾何圖形網格 每個塊可自動細化網格

耗時長、迭代慢：很多網格尺寸已經細到微米級，導致網格劃分與求解時間都非常長，迭代速度慢。 很多企業反饋，仿真與設計往往脫節：設計出了新版本，仿真部門還在算上一版。 新工藝難驗證：隨著制造工藝的發展（如增材制造），傳統仿真手段在新型產品的設計與驗證上往往缺乏高效解決方案。 跨學科耦合難、研發周期短：不同工程師各自只掌握一部分，整體把控困難。

3）【節點平滑技術】這項技術主要是針對幾何的隨形性的，生成的表面網格，使用多種映射的數學方法，把外部節點位置調整，無限貼近產品幾何，完美表征幾何特征。如果采用傳統的六面體，鋸齒狀會很嚴重（左圖），國土面積不能丟！4）【網格粗化技術】主要是避免網格丟失，鑄件厚薄不均勻，局部特征小于網格大小，舉個例子，澆口位置厚度1mm，而網格大小是2mm的情況。

分別使用CPE6單元（二維多積分點，使用傳統的GND計算方案），CPE3單元（mesh-free策略），模型共包含27119，SSD計算使用經典的KM模型，流動方程使用唯象的冪律模型，取向隨機分配給不同晶粒初始多晶模型和網格如下：拉伸變形10%后應力分布：傳統方案：MLS方案：拉伸變形10%后累計剪切分布：傳統方案：MLS

</p><p><br></p><h2><strong>02 HSF-SAMR網格自適應技術</strong></h2><p>&nbsp;&nbsp;在流體仿真中，網格的質量和規模直接決定了計算的精度和效率。傳統的均勻網格往往面臨兩難：一是網格太粗，捕捉不到激波、尾跡等關鍵細節；二是網格太細，計算量呈指數級爆炸，算不動。

該格式可直接保留建模軟件中的幾何特征，無需進行中間格式轉換，相較于傳統IGES/STEP導入方式更高效。導入后可在左側模型樹中調整顯示屬性，并為后續網格劃分創建對應的部件命名。

無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。

無網格意味著無需節點間關系的信息，與傳統的有限體積或有限差分方法需要這種關系是不同的。圖形顯示翼型劃分了網格（左側），右側相同的翼型則被點包圍。

無網格意味著無需節點間關系的信息，與傳統的有限體積或有限差分方法需要這種關系是不同的。圖形顯示翼型劃分了網格（左側），右側相同的翼型則被點包圍。

SimSolid的獨特之處在于它可以直接在完整的設計幾何體上進行復雜的仿真，無需傳統的網格劃分過程，大大地簡化了預處理步驟并縮短了仿真時間。無論是對于專業工程師還是非專業人士來說，Simsolid都提供了一個強大而便捷的仿真分析平臺，使得復雜的工程問題能夠在短時間內得到準確而有效的解決。

無網格意味著無需節點間關系的信息，與傳統的有限體積或有限差分方法需要這種關系是不同的。圖形顯示翼型劃分了網格（左側），右側相同的翼型則被點包圍。

對基于傳統網格類型的數值計算程序，特別是非結構網格程序，體系架構的復雜化為其計算效率的發揮設置了諸多障礙。例如，復雜的編程模型要求對傳統網格體系下的數據結構和算法進行重新設計，工作量十分繁巨。再如，眾核處理器訪存帶寬提升相對浮點性能提升而言存在嚴重滯后，使得傳統網格下的數值計算程序嚴重訪存受限。

無網格意味著無需節點間關系的信息，與傳統的有限體積或有限差分方法需要這種關系是不同的。圖形顯示翼型劃分了網格（左側），右側相同的翼型則被點包圍。

同一工況下對比SimSolid無網格、SOLIDWORKS Simulation四面體網格、Ansys六面體主導網格的應力和位移結果。 Altair Simsolid 是一款專為快速設計流程而開發的結構分析軟件。與傳統有限元相比，它消除了幾何模型簡化和網格劃分這兩個最耗時且專業知識要求較高的任務。

該技術對于處理大型的殼體和梁組件自動連接以及網格級自動焊縫創建，與傳統方法相比，大大縮短了前處理時間，為城市建筑、海洋平臺和造船等行業提供了行業領先的解決方案。 BatchConnections，又稱網格批量連接技術，是ANSYS的專利技術。該功能主要用于實現由殼和梁組成的裝配結構的批量連接，且可以使用修復拓撲在網格級別上修改模型小特征。

在采用傳統有限元分析時，需要將CAD幾何結構簡化，以更好地劃分網格，這些操作將引入一定的誤差。幾何處理過程有很多步驟，比如裝配體簡化、去除零件的幾何細節特征、面簡化處理、幾何面清理等。將連續結構體成功地轉化為網格是進行傳統有限元分析的先決條件。即使僅僅關心全局位移，也需要對一些非常小的幾何細節進行網格剖分。

它消除了幾何體簡化和網格化，這是傳統有限元分析中非常耗時而且需要大量專業知識的兩項任務，從而能夠在幾分鐘內分析全功能 CAD 裝配，而無需網格化。 SimSolid 提供了以下優勢： 1、分析完整的裝配體— SimSolid 已經從無到有地發展成了一個大型裝配求解器。