La calidad de la malla desempeña un papel fundamental en la precisión de los resultados. SOLIDWORKS Simulation utiliza los siguientes parámetros para medir la calidad de los elementos en una malla.
Cociente de aspecto
Para una malla sólida, se consigue la mejor precisión numérica con una malla que tenga elementos tetraédricos perfectos y uniformes cuyas aristas tengan la misma longitud. Para una geometría general, no se puede crear una malla de elementos tetraédricos perfectos.
Debido a las aristas pequeñas, la geometría curva, las operaciones lámina y las esquinas vivas, algunos de los elementos generados pueden tener algunas aristas mucho más largas que otras. Cuando las aristas de un elemento difieren sustancialmente de longitud, los resultados son menos precisos.
La relación de aspecto de un elemento tetraédrico perfecto se utiliza como la base para el cálculo de relaciones de aspecto de otros elementos. El cociente de aspecto de un elemento es la relación entre la arista más larga y la normal más corta colocadas desde un vértice a la cara opuesta normalizada con respecto a un tetraedro perfecto.
Por definición, el cociente de aspecto de un elemento tetraédrico perfecto es 1.0. La comprobación de relación de aspecto asume que las aristas rectas conectan los cuatro nodos de esquina. El software calcula el cociente de aspecto para comprobar la calidad de la malla.
Ejemplo
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| Elemento con relación de aspecto cercana a 1.0
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Elemento con relación de aspecto considerable
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Una malla de buena calidad tiene un cociente de aspecto inferior a 5 para la mayoría de sus elementos (90 % y superior). Cree un trazado de calidad de malla para trazar el cociente de aspecto para todos los elementos.
Cociente jacobiano
Disponible para elementos de malla de segundo orden (malla sólida y de vaciado de alta calidad).
El cociente jacobiano mide la desviación de la forma a partir de un elemento con forma correcta (uno que tiene aristas rectas con longitudes iguales). El cociente jacobiano de un elemento tetraédrico de segundo orden perfecto con aristas lineales es 1,0. El cociente jacobiano de un elemento aumenta a medida que aumenta la curvatura de las aristas del elemento para asignar una geometría curva.
Cerca de contornos extremadamente vivos o curvos, las aristas de un elemento pueden cruzarse entre sí y el elemento se distorsiona, lo que da como resultado una geometría que se entrecruza. Los elementos distorsionados tienen un cociente jacobiano negativa y generan resultados imprecisos.
En el PropertyManager Malla, la opción Aviso de problema para elementos distorsionados le alerta si hay elementos distorsionados en la malla. Para eliminar elementos distorsionados, compruebe primero si hay irregularidades geométricas en el modelo. Vuelva a definir la malla en áreas donde haya elementos distorsionados.
La comprobación del cociente jacobiano tiene en cuenta los puntos gausianos ubicados dentro de cada elemento. El valor predeterminado en un nuevo estudio es 16 puntos gausianos.
Recomendación: Establezca la Verificación jacobiana como En los nodos al utilizar el método p para solucionar problemas estáticos.
Para vaciados de orden superior, la Verificación jacobiana usa 6 puntos ubicados en los nodos.
Una malla de buena calidad tiene un cociente jacobiano entre 1 y 10 para la mayoría de sus elementos (90 % y superior). Cree un trazado de calidad de malla para trazar el cociente jacobiano para todos los elementos.
Para la mayoría de los modelos, los elementos en regiones de curvaturas altas tienen relaciones de aspecto y jacobianos más altos. Si los elementos con el aspecto más alto y los cocientes jacobianos (mayores de 10) están alejados de las áreas críticas para el análisis, puede que no sea conveniente refinar la malla en estas áreas. Sin embargo, en las áreas que son críticas para la simulación, esta puede refinarse localmente para reducir las relaciones de aspecto y jacobianos para los elementos de mala calidad y mejorar así los resultados de la simulación.
Dependiendo de la geometría del modelo, los niveles posteriores de refinamiento de malla podrían no mejorar mucho más la calidad de la malla y los resultados de la simulación. Después de cada nivel de refinamiento de malla, confirme que los trazados de calidad de malla para los cocientes de aspecto y jacobiano muestran menos elementos de mala calidad. Además, asegúrese de que después de cada refinamiento de malla correcto, los resultados de la simulación convergen en valores finitos.
Área de elemento
(Solo disponible para malla de vaciado).
La comprobación de área de elemento mide el área de superficie de cada elemento frente a un valor de área de superficie límite. El algoritmo de malla identifica los elementos con áreas de superficie inferiores al valor límite como elementos de mala calidad y los elimina de la malla. La tabla enumera los valores límite aceptados del área de superficie de un elemento para cada mallador.
| Mallador |
Límite de área de elemento |
| Estándar |
(Tolerancia del elemento de malla) ^2 * 0,001 |
| Basada en curvatura |
(Tamaño mínimo del elemento) ^2 * 0,001 |
| Basado en curvatura de combinado |
(Tamaño mínimo del elemento) ^2 * 0,001 |
Para ver un trazado de diagnóstico de calidad de malla basado en el área de elemento:
En el PropertyManager Diagnóstico de calidad de malla, en Visualizar, seleccione Área de elemento.
Inclinación
(Solo disponible para malla de vaciado).
La inclinación es la medida angular de la calidad de un elemento con respecto a los ángulos de un tipo de elemento ideal. Para un elemento triangular, la inclinación es la relación de la desviación angular de un elemento que tiene una forma ideal.
= ángulo mayor de la cara del elemento
= ángulo menor de la cara del elemento
= ángulo de un elemento equiangular (igual a 60° para un triángulo equilátero y 90° para un cuadrado)
Un triángulo equiangular perfecto tiene un valor de inclinación de 0. SOLIDWORKS Simulation identifica los elementos que tienen valores de inclinación superiores a 0,9 como elementos de mala calidad. Puede especificar un valor de inclinación inferior a 0,9 para aplicar un criterio más estricto.
Para ver un trazado de diagnóstico de calidad de malla basado en la inclinación:
En el PropertyManager Diagnóstico de calidad de malla, en Visualizar, seleccione Inclinación.