有限元网格划分软件有哪些 怎么删除划分网格后的面积?

ansys有限元网格划分软件有哪些软件網格划分精讲全解

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尽管现在FEACFD分析中出现了一些无網格软件然而对于大多数CAE分析使用者来说,网格划分依旧是一个非常重要的任务怎么强调生成高质量的网格的重要性都不过算过分。

嘫而“高质量的网格”或者说“足够好的网格”该如何定义呢?仅仅依靠网格生成软件输出的网格质量报告来评价么当然分析网格生荿软件输出的网格质量报告是网格划分过程中必不可少的一部分,但是仅靠软件输出的这些关于网格质量的报告是不够的使用者还应当結合自己的物理问题,才能对网格是否足够好作出准确判断

工程师们通常对于“好网格”存在误解,如今在工程专业课堂中已经很难找箌网格划分方面的课程了网格划分的数值算法在大多数的工程专业中也都变成选修课了。因此新一代的CAE使用者对于“CAE分析系统中网格苼成器是如何工作的”缺乏认识就不足为奇了。

误区1 好的网格必须完全符合CAD模型

如今越来越多的CAE使用者是从设计师转岗或兼职而来,他們通常都接受了良好的CAD培训更倾向于分析所有的几何细节。他们相信细节越多意味着更真实

这种想法是错误的,在更多的情况下好嘚网格应该是能更好的反映物理本质,而不是完全贴合CAD模型

CAE分析的目的是获取计算对象上的物理量分布,如应力、应变、位移、速度、壓力等CAD模型仅仅只是物理对象的简单近似,其中包含了大量与分析不相关的细节这些细节对于计算分析准确性贡献很小,却会极大的增加计算开销因此,了解系统中的物理模型至关重要好网格应当基于物理模型并对CAD模型进行简化。

总结来说就是:只有当对自己系統中的物理模型非常了解,才有可能生成好的网格

误区2 好的网格总是好的

我们常常能看到很多CAE使用者为获得高质量网格,花费大量时间囷精力在改变网格尺寸、分解几何及简化几何等方面他们仔细地检查网格划分软件中关于网格质量的输出报告并对网格划分过程进行精細的控制。

这当然是很有必要的但是过犹不及,因为好的网格并不一直都是好网格网格好与坏取决于要模拟的物理问题。

一个好的网格总是与具体的物理问题相关联当计算条件发生改变(如改变边界条件或载荷条件,改变分析类型或流动模型)后好的网格可能会变為不好的网格,虽然几何形状并没有发生任何改变

误区3  六面体网格总是优于四面体网格

许多老的教科书会告诉你六面体(四边形)网格偠比四面体(三角形)网格更好,并且会告诉你使用四面体或三角形网格会产生多么大的数值误差特别是在1520年前,这可能是事实

历史上,人们更喜欢六面体网格因为:

在当时只有结构网格可以用于大多数CFD求解器;

减少网格数量,节省大量的内存和CPU时间;

当时非结构網格求解器技术不成熟

随着求解器技术的发展,对于大多数问题大多数商业FEACFD分析程序采用四面体网格也能得到六面体网格类似的计算结果。当然四面体网格通常需要更多的计算资源,但是这也很容易地被在网格生成环节所节省的时间相抵消对于大多数工程问题,陸面体网格的精度优势实际上已经不再存在了

对于一些特殊的应用,如风力透平泵或飞机翼型,仍然优先使用六面体网格原因在于:

被理解透彻的物理背景(大多数使用者都知道如何对齐网格);

对于此类几何,有特殊的工具为其生成六面体网格

然而对于大多数FEACFD使用者来说,如果几何表面稍微复杂在六面体网格生成上花费时间是一种浪费。大多数情况下计算结果并不会更好。而求解计算节省嘚时间甚至还不如网格生成花费的时间

误区4 好网格不可能通过自动网格划分生成

软件供应商为了证明自己的网格划分软件很高端(通常價格也很高端),他们会告诉你他们的软件允许你进行各种手动控制潜台词就是说只有手动控制才能生成更好的网格。

当然对于销售人員来说好的网格需要手动控制。但是对于工程师来讲你需要知道这是一种误导。好的网格划分软件应该能够智能的分析底层几何:计算曲率、找到沟槽、找到小的特征、找到硬的边特征、找到尖锐的夹角等并能根据这些分析得到的数据采用更合适的网格划分参数。

这些都是自动网格划分应该做到的对于大多数用户来说,软件可以收集更多的底层几何信息因此,相对于大多数使用者来说软件应该能够设置更优的参数以获取更高质量的网格。因为软件能够获取更多的信息

当然对于每天使用网格划分软件,并且长时间处理类似的几哬的高级用户来说情况又有些不同。这些用户对于要求解问题的物理背景了解非常透彻但是网格划分软件却做不到这一点。然而这样嘚高级用户数量是越来越少了

通常对于网格质量,除非你使用的是非常糟糕的网格划分软件否则自动网格划分能够比人做得更好。手動控制是为那些对问题背后的物理原理了解非常清楚的人准备的

误区5 好网格数量都很多

现如今,HPC资源很容易获得即便是一个学生也可能尝试利用万网格求解CFD问题。在大多数CAE使用者的眼中网格数量多意味着高保真度。

但是这并不是真的因为一些物理问题必须建立模型。例如在CFD中如果要使用标准壁面函数,则粘性子层内的任何节点都会使得壁面函数失效这不仅浪费计算资源,还有可能造成非物理解即使使用LES,过度细密的网格也可能导致更大的误差以及非物理解

细密的网格并不意味着就是好的网格。网格划分的目的是在离散的位置获得解良好的网格应该服务于计算模型,只要计算结果符合物理事实且足够准确网格就是好的网格。

另一个关于此误解的例子大哆数用户总数喜欢使用完整的3D模型,在他们眼中全3D模型是最符合现实的。然而如果问题是对称的使用部分几何会得到更好的计算结果,因为对称条件是强制执行的如果问题是轴对称的,则2D结果可能比大多数3D结果更准确然而,新一代的CAE使用者并没有充足的时间了解要模拟的系统背后的物理原理他们很难对模型进行简化。因此CAE规模不必要的越来越大也就不奇怪了。

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有限元网格划分软件有哪些网格劃分的基本原则

划分网格是建立有限元网格划分软件有哪些模型的一个

它要求考虑的题目较多

所划分的网格形式对计算精度和计算规模將产生直接影响。

为建立正确、公道的有限元网格划分软件有哪些模型这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则。

网格数目的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小一般来讲,网格数

目增加计算精度会有所进步,但同时计算规模也会增加所以在确定网格数

目时应权衡两个因数综合考虑。

表示结构中的位移随网格数目收敛的一般曲线曲线

算时间随网格数目的变化。可以看出网格较少时增加网格数目可以使计算精

度明显进步,而计算时间不会有大的增加当网格数目增加到一定程度后,再

继续增加网格时精度进步甚微而計算时间却有大幅度增加。所以应留意增加

网格的经济性实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,假如两次计算

结果相差较大鈳以继续增加网格,相反则停止计算

位移精度和计算时间随网格数目的变化

在决定网格数目时应考虑分析数据的类型。在静力分析时假如仅仅是计算结

构的变形,网格数目可以少一些假如需要计算应力,则在精度要求相同的情

况下应取相对较多的网格同样在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应

在计算结构固有动力特性时若仅仅是计算少数低阶模态,

可以选择较少的网格假如计算的模态阶佽较高,则应选择较多的网格在热

分析中,结构内部的温度梯度不大不需要大量的内部单元,这时可划分较少

网格疏密是指在结构不哃部位采用大小不同的网格这是为了适应计算数据的

在计算数据变化梯度较大的部位

据变化规律,需要采用比较密集的网格而在计算數据变化梯度较小的部位,

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