网格质量的评估
在有限元中,单元的质量和数量对求解结果和求解过程影响较大,如果结构单元全部由等边三角形、正方形、正四面体、立方六面体等单元构成,则求解精度可接近实际值,但由于这种理想情况在实际工程结构中很难做到。因此根据模型的不同特征,设计不同形状种类的网格,有助于改善网格的质量和求解精度。单元质量评价一般可采用以下几个指标:(1)单元的边长比、面积比或体积比以正三角形、正四面体、正六面体为参考基准。理想单元的边长比为1,可接受单元的边长比的范围线性单元长宽比小于3,二次单元小于10。对于同形态的单元,线性单元对边长比的敏感性较高阶单元高,非线性比线性分析更敏感。
(2)扭曲度:单元面内的扭转和面外的翘曲程度。
(3)疏密过渡:网格的疏密主要表现为应力梯度方向和横向过渡情况,应力集中的情况应妥善处理,而对于分析影响较小的局部特征应分析其情况,如外圆角的影响比内圆角的影响小的多。
(4)节点编号排布:节点编号对于求解过程中的总体刚度矩阵的元素分布、分析耗时、内存及空间有一定的影响。合理的节点、单元编号有助于利用刚度矩阵对称、带状分布、稀疏矩阵等方法提高求解效率,同时要注意消除重复的节点和单元。 多谢院长的精辟讲解,受益匪浅啊
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