% j) N- w/ R( ?0 v+ N* hSimulation常用收斂小技巧(網(wǎng)格篇) 網(wǎng)格控制在CAE分析重占有舉足輕重的地位,，不論是最基礎(chǔ)的靜態(tài)分析,，或是至運(yùn)算較為復(fù)雜的非線性分析,，網(wǎng)格控制是否合理絕對(duì)與項(xiàng)目的收斂程度息息相關(guān)的,。 首先當(dāng)我們?cè)诋a(chǎn)生網(wǎng)格時(shí),，會(huì)先看到(圖1)的控制bar,，這控制bar是我們調(diào)整網(wǎng)格的方式之一,，是以較直觀的方式來(lái)控制網(wǎng)格，將網(wǎng)格以粗細(xì)之分,，告知使用者當(dāng)托bar越靠近粗的位置,，網(wǎng)格越粗糙，靠近細(xì)的時(shí)候,，網(wǎng)格越精細(xì),，重設(shè)的功能則是讓Simulation自行為用戶(hù)判定該模型最適當(dāng)?shù)拇笮 ＿@項(xiàng)功能一般使用在模型較為簡(jiǎn)易,，無(wú)太多幾何特征需要做網(wǎng)格控制時(shí)所使用,。
/ ]8 b4 S9 W2 @2 Z, w. n# N% ?+ E
(圖2) 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格與基于曲率網(wǎng)格，基于曲率網(wǎng)格會(huì)針對(duì)圓角或是細(xì)碎面特征加以細(xì)化,，因此當(dāng)遇到模型有許多細(xì)碎特稱(chēng)時(shí),，很容易造成網(wǎng)格數(shù)量的暴增(圖3)，而這種情形并不是我們所樂(lè)見(jiàn)的,。由圖中可以發(fā)現(xiàn)利用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格與基于曲率網(wǎng)格明顯的差異,，于模型中間圓孔處邊緣的導(dǎo)圓角，基于曲率網(wǎng)格會(huì)加以細(xì)化,，以至于總元素與總節(jié)點(diǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的2倍,。 (圖3) 因此對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格與基于曲率網(wǎng)格的使用時(shí)機(jī)選擇，當(dāng)分析的模型較為簡(jiǎn)單,，或是可以使用2D簡(jiǎn)化的方式模擬時(shí),，可考慮使用基于曲率網(wǎng)格，節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到一定的準(zhǔn)確度,。而對(duì)于一般組合件模型,，則考慮使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格去做控制，避免不必要的網(wǎng)格數(shù)過(guò)多，造成長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)算及出錯(cuò)率,。 不論標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格或是基于曲率網(wǎng)格,，都可以使用參數(shù)的方式去做控制，通常我們會(huì)利用Simulation判定的網(wǎng)格尺寸上下調(diào)整至整數(shù),，再配合公差的來(lái)執(zhí)行網(wǎng)格的切劃,。而調(diào)整的尺寸多少才達(dá)到精度的標(biāo)準(zhǔn)呢？一般而言,，我們會(huì)觀注于應(yīng)力或是變形量較大的位置,，至少要有3層以上的網(wǎng)格，以(圖4)來(lái)說(shuō)明,，假設(shè)該模型的周邊是我們所關(guān)注的,，那么B模型有3層以上的網(wǎng)格，此精度對(duì)于分析來(lái)說(shuō)是足夠的,。 (圖4) 一般公差的范圍在網(wǎng)格大小的1/100至1/20,，這邊的公差是指網(wǎng)格與網(wǎng)格之間在產(chǎn)生過(guò)程中的公差精度，而預(yù)設(shè)的公差為1/20,，所以當(dāng)我們第一次產(chǎn)生網(wǎng)格時(shí)如果無(wú)法順利生成,，可以微調(diào)公差，將公差值調(diào)小,，對(duì)于模型產(chǎn)生網(wǎng)格是非常有幫助的,。 自動(dòng)轉(zhuǎn)變只能夠使用于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格。當(dāng)核取時(shí),，程序會(huì)將網(wǎng)格控制自動(dòng)套用到小特征,、鉆孔、圓角及其他的模型細(xì)部,，與基于曲率網(wǎng)格的功能雷同,，差別在于自動(dòng)轉(zhuǎn)變只針對(duì)細(xì)部模型的部分，而基于曲率算法是對(duì)于高曲率區(qū)域產(chǎn)生更多的元素,。在網(wǎng)格化許多較小特征及細(xì)部的大型模型時(shí),，建議清除自動(dòng)轉(zhuǎn)變以免產(chǎn)生大量的元素。部分細(xì)小特征是分析過(guò)程關(guān)注的地方,，可以再配合手動(dòng)網(wǎng)格控制方法,，針對(duì)應(yīng)力集中處的網(wǎng)格再進(jìn)行細(xì)微化即可。(圖5)為沒(méi)有核選自動(dòng)轉(zhuǎn)變與核選的差異,，,。 (圖5) 最后我想跟你分享的是進(jìn)階選項(xiàng)(圖6)里的功能設(shè)定，白話點(diǎn)的方式來(lái)說(shuō),，Jacobian點(diǎn)作用在于檢查,，粗略質(zhì)量網(wǎng)格作用在于測(cè)試,，為實(shí)體自動(dòng)嘗試是針對(duì)懶人設(shè)計(jì)幫助你有效率的產(chǎn)生網(wǎng)格。 Jacobian點(diǎn)檢查一般僅供高質(zhì)量網(wǎng)格使用,。 設(shè)定積分點(diǎn)數(shù),，用來(lái)檢查四面體元素的扭曲程度。 您可將 Jacobian check 基于 4,、16,、29 Gaussian 點(diǎn)或在節(jié)點(diǎn)。不過(guò)通常只有在非線性分析時(shí),，我們會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)些提高Jacobian點(diǎn)至16以上,，并做網(wǎng)格質(zhì)量上的檢查。Jacobian值越接近1越好,，其值不能趨近于0或負(fù)值,，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的局部網(wǎng)格失敗。 (圖6) (圖7)分別為12mm,、7mm,、1mm取樣出來(lái)的網(wǎng)格Jacobian測(cè)試，會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格尺寸越小,，Jacobian值越接近1，網(wǎng)格尺寸到1mm的時(shí)候雖然Jacobian值為1.05,，但是模型總元素以達(dá)到186萬(wàn)左右,，此時(shí)從運(yùn)算時(shí)間與精度取一平衡點(diǎn)，我們可以選擇網(wǎng)格7mm的尺寸大小即可,。 (圖7) 經(jīng)由表格的方式(圖8)(圖9)做交叉比對(duì),，由于網(wǎng)格尺寸在4mm時(shí)，元素開(kāi)始暴增,，尺寸11mm Jacobian值偏高,，因此很容易觀察出較適合該模型網(wǎng)格的尺寸在5mm-10mm之間。 (圖8) (圖9) 粗略質(zhì)量網(wǎng)格則是一般我們所提到的一階元素,，此元素為4個(gè)節(jié)點(diǎn)的4面體元素,，通常在仿真落下測(cè)試時(shí)，為了加速程序的運(yùn)算,，先得到趨勢(shì)結(jié)果,，會(huì)勾選粗略質(zhì)量網(wǎng)格來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。 為實(shí)體自動(dòng)嘗試(圖10)的功能中,，當(dāng)你網(wǎng)格一直失敗,，但突然需要離開(kāi)計(jì)算機(jī)前面時(shí)，可以輸入我們要嘗試重新網(wǎng)格的次數(shù),，讓Simulation幫您去做測(cè)試,，程序會(huì)自動(dòng)重新網(wǎng)格化模型。整體元素大小及每次嘗試公差縮減的比例是 0.8。不過(guò)前提必須一定要是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格,，當(dāng)然這個(gè)比例0.8也可以于Simulation選項(xiàng)中網(wǎng)格的默認(rèn)值去做調(diào)整,。 (圖10)
# D6 e# |- S* @( M/ a% t看完了這篇Simulation收斂小技巧(網(wǎng)格篇)，相信你對(duì)網(wǎng)格的認(rèn)識(shí)又更進(jìn)了一步,，也祝各位往后在Simulation使用上能更加順利上手,。 . t" {8 Z1 e1 o; N7 }6 W: V/ x
| 
發(fā)表于 2018-2-28 09:10:54
QQ好友和群
收藏
淘帖
問(wèn)題專(zhuān)業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
樓主
