網格品質檢查

網格品質會對結果的精確度產生重要影響。 本軟體採用兩項重要檢查來衡量元素的網格品質。

個別比例檢查

如為實體網格,具有邊線長度相等之均勻完美四面體元素的網格能夠達到最佳數值精確度。 如為一般幾何,您無法產生完美四面體元素的網格。

基於小邊線、曲線幾何、薄件特徵及尖銳角落等因素,某些產生的元素中可能會有邊線比其他邊線長出許多的情形。 當元素邊線的長度有很大不同時,結果較不精確。

完美四面體元素的個別比例乃用於計算其他元素的個別比例之基礎。 元素的高寬比為最長邊線與最短法線之間的比值,該法線係從頂點到相對於完美四面體予以正規化的相反面之落差。

根據定義,完美四面體元素的高寬比為 1.0。高寬比檢查會假設直邊線連接四個角的節點。 軟體會計算高寬比以檢查網格品質。

範例

個別比例接近 1.0 的元素 個別比例較大的元素

Jacobian 比例檢查

適用於二階網格元素 (高品質實體與薄殼網格)。

Jacobian 比例會測量元素形狀與理想元素形狀 (直邊線等長者) 之間的偏差。 有線性邊線的完美二階四面體元素之 Jacobian 比例為 1.0。隨著元素邊線的曲率增加,元素的 Jacobian 比例也會增加,以對應曲線幾何。

接近極尖或極彎的邊界時,元素的邊緣可能會相互交錯並使得元素扭曲,形成自相交錯的幾何。 扭曲的元素具有負的 Jacobian 比例,並產生不正確的結果。

網格 PropertyManager 中,若網格中有扭曲的元素,發出扭曲元素警告選項就會發出警示。 若要移除扭曲的元素,請先檢查模型是否有任何不規則幾何。 在扭曲元素存在的區域將網格精細化。

Jacobian 比例檢查會考慮位於每個元素內的高斯點。 新研究中的預設值為 16 個高斯點。

建議事項: 使用 p-method 來解決靜態問題時,將 Jacobian 檢查設定為在節點
對於高階薄殼,Jacobian 檢查會使用節點上的 6 個點。

高品質的網格,其大多數元素的 Jacobian 比例介於 1 到 10 之間 (90% 及以上)。 產生網格品質繪圖,以繪製 Jacobian 比例。