使用网格种子工具(菜单seed)可以实现以下功能:设定部件或独立部件实体的总体网格种子密度、设定边上的单元数目(均分布)、设定边上的单元大小(均或非均匀分布)、删除已经定义的网格种子等。
如何合理地控制网格的密度?
通过布置网格种子,可以很方便地控制网格密度。初学者往往会为整个部件划分大小均匀的网格,这是偷懒的做法。事实上,应该在某些重要部位(例如应力集中区域、塑性应变较大的区域或接触面上)细化网格,以提高结果精度,在其他不重要的部位划分较粗的网格,从而减小模型规模,缩短计算时间。工程实际中,往往可以事先预测出哪个区域的应力较大(例如轴肩的小圆角处),建模时就可以在这些位置细化网格。如果事先无法知道最大应力所在的位置,可以先为整个模型划分较粗的网格,得出应力的大致分布后,再在应力较大处进行网格细化,然后将整个模型重新提交分析,或者用子模型(submodel)技术单独分析所关心的区域。相关内容详见《实例详解》第6.5节“使用子模型来分析弯曲成形过程”。
提示:abaqus/cae相对于其他前处理软件的优点在于:材料属性、相互作用、载荷和边界条件等都可以定义在几何模型上,而不一定要直接定义在单元和节点上。因此重新划分网格时,这些参数都无需重新定义。
要判断当前的网格密度和单元类型是否合适,可以按照第9.3节“关于单元类型的常见问题”介绍过的“网格收敛性验证”方法,比较不同网格密度下的分析结果。
划分网格时如何使节点的位置与网格种子的位置完全吻合?
使用自由网格划分技术生成三角形(tri)或四面体(tet)单元网格时,节点的位置会与网格种子的位置完全吻合。
使用扫掠网格划分技术生成四边形(quad)或六面体(hex)单元网格时,有两种网格划分算法可供选择。
1)中性轴算法(medialaxis):网格与种子的吻合程度较差。
2)进阶算法(advancingfront):网格和种子可以较好地吻合,更容易得到大小均匀的网格。只要网格种子布置得不是过于稀疏,使用进阶算法往往更容易得到形状规则的网格。
提示:如果模型中使用了虚拟拓扑技术,则只能采用进阶算法划分网格。
图9-5 对边上的网格种子施加约束
设置边上的网格种子时,可以单击窗口右下角的 constraints 按钮,然后选中do not allow the numberofelements tochange选项,即“不允许单元数目变化”(如图9-5所示),以保证节点的位置与网格种子的位置吻合。在有些情况下,这种对网格种子的严格约束会导致划分网格失败,这时应该重新定义网格种子。
(内容、图片来源:《abaqus有限元分析常见问题解答》,侵删)
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