网格品质在结果的准确性中起着关键作用。 该软件使用两项重要的检查来衡量网格中单元的品质。
高宽比例检查
对于实体网格,您可以通过具有边线长度相等的统一完美四面体元素的网格获得最佳的数值精度。 对于一般几何体,您无法创建完美四面体元素的网格。
由于小边线、曲面几何体、薄特征及尖锐边角的存在,创建的某些元素的一些边线可能比其他元素的一些边线要长得多。 当元素边线的长度有很大差异时,结果就会不准确。
完美四面单元的高宽比例被用作计算其他单元高宽比例的基础。 元素的高宽比例是相对于完美四面体进行了正规化的最长边线与从顶点垂落到相对面的最短法线间的比率。
根据定义,完美四面体元素的高宽比例为 1.0。高宽比例检查假定直边连接四个角节点。 软件计算高宽比以检查网格品质。
范例
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高宽比例接近 1.0 的单元
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高宽比例较大的单元
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雅可比点
与相同大小的线性单元相比,抛物线单元映射曲面几何体的精度要高得多。 元素边界边线的中侧节被置于模型的实际几何体上。
在尖锐度或曲度极大的边界中,在实际几何体上放置中侧节会导致创建边线相互交叉的变形元素。 极度变形的元素的雅可比比率变为负数,导致分析停止。
雅可比比率检查基于每个元素内存在的点数。 该软件允许您选择雅可比比率检查是基于 4 个、16 个、29 个高斯点还是在节处。
建议: 请在使用 p 方法解决静态问题时将雅可比检查设定为在节处。
抛物线四面体元素的雅可比比率(所有中侧节正好位于直边线的中间)是 1.0。随着边线曲率的增加,雅克比也会增加。 利用单元内某一点的雅可比比率可以测量单元在该位置处的失真度。
该软件会为每个四面单元计算所选数量高斯点处的雅可比比率。 根据随机算例,可接受低于 30 的雅可比比率。 该软件会自动调整扭曲元素中侧节的位置,以确保所有元素都能够通过雅可比比率检查。
对于高阶壳体,雅可比检查使用 6 个位于节处的点。