關(guān)于有限元網(wǎng)格劃分的6個誤區(qū)，你一定要看

之前有寫一篇《網(wǎng)格畫得越細，有限元分析結(jié)果就越精確？》，很多人在后臺留言說能不能關(guān)于網(wǎng)格劃多分享一些，這不，今天就給你安排上。

有限元網(wǎng)格劃分，其中有六個知識點是很容易被工程師們誤解，具體如下：

誤區(qū)一： 好的網(wǎng)格就一直是好的

為獲得高質(zhì)量網(wǎng)格，CAE工程師們會花費大量時間和精力在改變網(wǎng)格尺寸、分解幾何及簡化幾何等方面，仔細地檢查網(wǎng)格劃分軟件中關(guān)于網(wǎng)格質(zhì)量的輸出報告并對網(wǎng)格劃分過程進行精細的控制。

這有必要但不可取，因為好的網(wǎng)格并不一直都是好網(wǎng)格。網(wǎng)格好與壞取決于要模擬的物理問題。

例如，當你劃分了一個非常好的網(wǎng)格，能夠完美的捕捉翼型表面的流動，并且能準確的計算所有的力。但是如果當計算條件發(fā)生了改變，比如說流動攻角從0°變成了45°，之前好的網(wǎng)格還是好網(wǎng)格么？很有可能就不是了。

一個好的網(wǎng)格總是與具體的物理問題相關(guān)聯(lián)。當計算條件發(fā)生改變（如改變邊界條件或載荷條件，改變分析類型或流動模型）后，好的網(wǎng)格可能會變?yōu)椴缓玫木W(wǎng)格，雖然幾何形狀并沒有發(fā)生任何改變。

誤區(qū)二： 好的網(wǎng)格必須完全符合CAD模型

實際上，好的網(wǎng)格應(yīng)該是能更好地反映物理本質(zhì)，而不是完全貼合CAD模型。CAE仿真的目的是獲取計算對象上的物理量分布，如應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度、壓力等。CAD模型只是物理對象的簡單近似，包含了大量與分析不相關(guān)的細節(jié)，這些細節(jié)對于計算分析準確性貢獻很小，卻會極大地增加計算開銷。因此，了解系統(tǒng)中的物理模型至關(guān)重要，好網(wǎng)格應(yīng)當基于物理模型并對CAD模型進行簡化。

誤區(qū)三： 六面體網(wǎng)格總是優(yōu)于四面體網(wǎng)格

實際做仿真分析時，對于實體模型，并不是六面體網(wǎng)格總是優(yōu)于四面體網(wǎng)格，到底選擇哪個還需要根據(jù)實際情況而定。

若劃分六面體網(wǎng)格很容易，選擇一階六面體網(wǎng)格；因為其精度高而且計算量小，既能保證效率，保證精度，簡直完美。

若很難劃分六面體網(wǎng)格，建議直接用二階四面體網(wǎng)格；若強行劃分六面體網(wǎng)格，需要花費工程師大量的時間，不劃算；直接劃分二階四面體網(wǎng)格，節(jié)省工程師的時間，多上幾個核并行計算，可以抵消計算量大帶來的低效率問題。

若存在結(jié)構(gòu)大變形，如發(fā)動機橡膠懸置，四面體網(wǎng)格容易產(chǎn)生網(wǎng)格畸變，還是建議對模型進行簡化，劃分六面體網(wǎng)格。

誤區(qū)四：所有區(qū)域都需要相同的網(wǎng)格密度

在有限元分析中，不同區(qū)域的物理特性和分析需求可能不同。因此，不同區(qū)域可能需要不同的網(wǎng)格密度。在應(yīng)力集中或幾何形狀復(fù)雜的區(qū)域，可能需要更密的網(wǎng)格以獲得更精確的結(jié)果。

誤區(qū)五：映射網(wǎng)格總是比自由網(wǎng)格好

映射網(wǎng)格和自由網(wǎng)格各有其優(yōu)缺點。映射網(wǎng)格具有規(guī)則的單元形狀和更好的數(shù)值穩(wěn)定性，但可能不適用于所有幾何形狀。自由網(wǎng)格對單元形狀無限制，可以應(yīng)用于各種復(fù)雜的幾何形狀，但可能具有較差的數(shù)值穩(wěn)定性。因此，在選擇網(wǎng)格類型時，應(yīng)基于幾何形狀和分析需求來確定。

誤區(qū)六：網(wǎng)格劃分是自動的，不需要人工干預(yù)

雖然許多有限元軟件都提供了自動網(wǎng)格劃分功能，但人工干預(yù)仍然是非常必要的。在網(wǎng)格劃分過程中，可能需要進行一些調(diào)整和優(yōu)化，以確保網(wǎng)格的質(zhì)量和準確性。例如，可能需要調(diào)整網(wǎng)格密度、單元形狀和大小等參數(shù)，以適應(yīng)特定的分析需求。

通過避免這些常見的誤區(qū)，我們可以更好地理解和應(yīng)用有限元網(wǎng)格劃分技術(shù)，從而獲得更準確、可靠的分析結(jié)果。如果你對CAE仿真技術(shù)比較感興趣，也想學習這塊內(nèi)容，我們元王有相關(guān)的培訓課程，小班教學，如需了解，可咨詢我們。