网格品质在结果的准确性中起着关键作用。SOLIDWORKS Simulation 使用以下参数测量网格中元素的质量。
高宽比例
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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高品质网格的大多数单元(90% 及以上)的高宽比都小于 5。 创建网格质量图解以绘制所有单元的高宽比。
雅各宾式比例
可用于二阶网格元素(高品质实体和壳体网格)。
雅各宾比例可测定元素形状与理想形状元素(具有等长直线的元素)的偏差。 带线性边线的完美二阶四面元素的雅各宾比例为 1.0。元素的雅各宾比例随着元素边线的曲率增加而增加,以映射曲面几何体。
在极其尖锐或弯曲的边界附近,元素的边线可以相互交叉,并且元素将会变形,从而导致自交叉的几何体。 变形元素具有负的雅各宾比例,并产生不准确的结果。
在网格 PropertyManager 中,如果网格中存在扭曲的元素,则针对变形的元素发出警告选项会提醒您。 要移除变形元素,请先检查模型是否存在任何几何体不规则。 在存在变形元素的区域中细化网格。
雅各宾比例检查考虑了位于每个元素内的高斯点。 新算例中的默认值为 16 个高斯点。
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。
对于高阶壳体,雅可比检查使用 6 个位于节处的点。
在大多数元素(90% 及以上)中,高质量网格的雅各宾比例介于 1 到 10 之间。创建网格质量图解以绘制所有单元的雅各宾比例。
对于大多数模型,高曲率区域中的单元具有更高的高宽比和雅各宾比例。如果高宽比和雅可宾比例最高(大于 10)的单元离用于分析的关键区域较远,则可能不值得细化这些区域中的网格。但是,对于在仿真中发挥关键作用的区域,您可以局部细化网格以降低质量较差单元的高宽比和雅各宾比例,并改善仿真结果。
视模型的几何图形而定,后续的网格细化级别可能不会进一步改善网格质量和仿真结果。 在完成每个级别的网格细化之后,确认高宽比和雅各宾比例的网格品质图解显示了较少的低质量单元。 此外,在每次成功完成网格细化后,确保仿真结果已收敛到有限值。
元素面积
(仅可用于壳体网格)。
“元素面积”检查根据限制曲面面积值测量每个元素的曲面面积。网格算法将曲面面积小于限制值的元素标识为劣质元素,并从网格中移除这些元素。该表列出了每个网格器的元素曲面面积的可接受限制值。
网格器 |
元素面积的限制 |
标准 |
(网格元素公差) ^2 * 0.001 |
基于曲率 |
(最小元素大小) ^2 * 0.001 |
基于混合曲率 |
(最小元素大小) ^2 * 0.001 |
要根据“元素面积”查看“网格质量诊断”图解:
在网格质量诊断 PropertyManager 中的显示下,选择元素面积。
偏度
(仅可用于壳体网格。)
偏度是元素质量相对于理想元素类型的角度的角度度量。对于三角形元素,偏度是指与具有理想形状的元素的角度偏差之比。

= 元素面的最大角度
= 元素面的最小角度
= 等角元素的角度(对于等边三角形等于 60°,对于正方形等于 90°)
完美等角三角形的偏度值为 0。SOLIDWORKS Simulation 将偏度值大于 0.9 的元素识别为劣质元素。您可以将偏度值指定为小于 0.9,以应用更严格的标准。
要根据“偏度”查看“网格质量诊断”图解:
在网格质量诊断 PropertyManager 中的显示下,选择偏度。