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本教程將通過一個簡單的管道內流體流動實例來說明利用FLUENT參數化分析來進行網格無關性測試。 1 啟動Workbench并建立分析項目 （1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

從數值上來看，隨著網格數量增大，參數的數值解越來越趨向于定值，且從四十萬網格到八十萬網格相鄰兩數據相差約為4%；從八十萬網格到一百六十萬網格相鄰兩數據相差約為1%；故可認為此時的數值仿真結果已經收斂，網格無關性驗證完畢。 關于網格無關性的驗證，你學會了嗎？

關于網格無關性的驗證，你學會了嗎？下載地址：有限元仿真實踐原理

，粗糙網格未拾取溫度變化 本篇為《提高 Moldflow 分析準確性》系列第一篇 ——網格篇。

而實際上，葉輪機械幾何及流場都具有周期性的特點，為了優化求解速度，我們完全可以充分利用這一特點，提取出葉輪機械的周期性幾何進行分析，如下圖所示，在幾何工具中截取具有周期性的流體域，提取的時候要注意，我們需要得到的是轉動周期性區域，我們可以根據葉片的數量進行角度計算，并通過旋轉軸截取固定角度的扇形周期區域。

而實際上，葉輪機械幾何及流場都具有周期性的特點，為了優化求解速度，我們完全可以充分利用這一特點，提取出葉輪機械的周期性幾何進行分析，如下圖所示，在幾何工具中截取具有周期性的流體域，提取的時候要注意，我們需要得到的是轉動周期性區域，我們可以根據葉片的數量進行角度計算，并通過旋轉軸截取固定角度的扇形周期區域。

Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit的分析結果都與Taylor (1981)獲得的率無關結果表現出極好的一致性。另外值得注意的是，Abaqus/Standard中的解映射似乎對總鐓粗力沒有顯著影響。圖10是根據表2中確定的截面控制選項繪制的剛性表面參考節點處的鐓粗力與垂直位移的關系曲線。

• 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）。

這種靈活性根植于 Fidelity Pointwise 產品的網格劃分理念，使其能夠涵蓋廣泛的工作流程。此外，網格拓撲結構與 CAD 的幾何形狀無關，非常靈活。Fidelity Pointwise 的不同網格劃分技術可以解決不同應用中的網格離散化問題。

但你很難一次就判斷準，這便引出了仿真流程中最為繁瑣的一環：網格無關性驗證。所謂網格無關性驗證，是指通過對比不同疏密的網格計算出的結果，證明當網格細到一定程度后，計算結果不再發生顯著變化。只有通過了這一驗證，仿真才具有說服力，證明結果反映的是物理規律而非數值誤差。驗證過程無聊枯燥且耗時首先畫一套較粗的網格，做計算。在流場變化劇烈的區域局部加密，生成第二套網格，再計算。

1.3.4網格及無關性分析采用多面體加附面層網格的生成方法，網格的總單元數為6833648個，如圖5所示。多孔介質區域的物面部分不需要生成邊界層網格。這是因為計算多孔介質的慣性和粘性系數時，已經考慮了上下壁面阻力的影響。因此，在求解時只需要在壁面加“滑移”邊界條件，無需考慮邊界層，能夠大大減少總網格數量，提高計算效率。

其中： （1）模型匹配是指通過旋轉、縮放等坐標變換方法，將測試幾何模型和有限元網格模型進行模型對齊，通過最小二乘、幾何拓撲等算法在有限元網格的模型中搜尋與測點臨近的頂點編號和坐標； （2）模態相關性分析是指在模型匹配的基礎上，通過計算測試-有限元分析的模態振型之間的模態振型相關系數，用來表征兩個模型之間的模態振型相似程度。

圖 5 摩擦生熱仿真分析方法流程圖 2.1 計算精度與網格無關性驗證 采用商用CFD軟件FLUENT中的Laminar模型、SIMPLE算法以及2階精度格式進行計算。其中, 連續性方程、動量方程和能量方程的標度殘差均小于10?3, 保證計算結果精度。網格劃分在考慮精度與計算成本情況下, 保證油膜厚度方向網格始終大于16層, 滿足y+<1。

雖然網格自適應已經存在了幾十年，但在實踐中，它往往遠遠不能滿足現代渦輪機械 CFD 分析師的需求。有用的自適應過程必須自動符合并準確解析細化的復雜幾何形狀，并且自適應決策必須對局部和微妙的流動特征敏感。此外，自適應過程必須尊重預定義的近壁各向異性網格區域，因為邊界層內的各向同性或局部非結構化網格樣式可能會對總網格節點數和精度造成災難性影響。

SimSolid 計算速度快而且準確，其精度控制方法使用了 SimSolid 自創的多通道自適應分析控制策略。計算引擎基于對外部近似理論的突破性擴展。而外部近似是對有限元法（FEM）的拓展，其包括:? 任意幾何形狀都可以用作“有限單元”。? 幾何體中局部需關注的區域的基函數可以是任意階數，并且與具體幾何體形狀無關。

實操教學環節，技術鄰將Ansys熱應力仿真的完整流程拆解為“可復制、可跟隨”的“傻瓜式”步驟，采用“屏幕共享+實時操作+同步講解”的方式，手把手帶練每一個關鍵環節：從“導入幾何模型→簡化非關鍵特征（如刪除無關倒角、小孔，減少網格量30%）”，到“設置材料熱物理參數（如導熱率、比熱容、熱膨脹系數）→定義熱載荷與邊界條件（如溫度載荷、對流換熱系數）”，再到“劃分網格（結構化網格占比優化至80%，確保計算精度

驗證發現隨網格數量的提升，這兩個點的速度逐漸趨于一個穩定的值，說明網格滿足空間無關性和時間無關性，最終選擇旋轉風扇流體域網格數40萬，炸鍋內部流體域網格數120萬的網格，如圖3所示。

因此，STAR-CCM+ 的方法是保守的——選擇穩健性而不是準確性。具體來說，他們正在尋找將導致求解器中被零除的指標。影響擴散通量和線性化的偏度就是這樣的一個例子。Mesher 的觀點John Steinbrenner 博士和 Nick Wyman 博士采用違反直覺的方法分享了 Pointwise 對與解決方案無關的質量指標的看法。您會認為網格生成開發人員會提升先驗指標的功效。