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標題: 分享一個Simulation常用收斂小技巧(網格篇) [打印本頁]
作者: 理性的人很感性 時間: 2018-2-28 09:10
標題: 分享一個Simulation常用收斂小技巧(網格篇)
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Simulation常用收斂小技巧(網格篇)
網格控制在CAE分析重占有舉足輕重的地位，不論是最基礎的靜態分析，或是至運算較為復雜的非線性分析，網格控制是否合理絕對與項目的收斂程度息息相關的。
首先當我們在產生網格時，會先看到(圖1)的控制bar，這控制bar是我們調整網格的方式之一，是以較直觀的方式來控制網格，將網格以粗細之分，告知使用者當托bar越靠近粗的位置，網格越粗糙，靠近細的時候，網格越精細，重設的功能則是讓Simulation自行為用戶判定該模型最適當的大小。這項功能一般使用在模型較為簡易，無太多幾何特征需要做網格控制時所使用。
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(圖2)
關于標準網格與基于曲率網格，基于曲率網格會針對圓角或是細碎面特征加以細化，因此當遇到模型有許多細碎特稱時，很容易造成網格數量的暴增(圖3)，而這種情形并不是我們所樂見的。由圖中可以發現利用標準網格與基于曲率網格明顯的差異，于模型中間圓孔處邊緣的導圓角，基于曲率網格會加以細化，以至于總元素與總節點超過標準網格的2倍。
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(圖3)
因此對于標準網格與基于曲率網格的使用時機選擇，當分析的模型較為簡單，或是可以使用2D簡化的方式模擬時，可考慮使用基于曲率網格，節省時間又能達到一定的準確度。而對于一般組合件模型，則考慮使用標準網格去做控制，避免不必要的網格數過多，造成長時間的運算及出錯率。
不論標準網格或是基于曲率網格，都可以使用參數的方式去做控制，通常我們會利用Simulation判定的網格尺寸上下調整至整數，再配合公差的來執行網格的切劃。而調整的尺寸多少才達到精度的標準呢？一般而言，我們會觀注于應力或是變形量較大的位置，至少要有3層以上的網格，以(圖4)來說明，假設該模型的周邊是我們所關注的，那么B模型有3層以上的網格，此精度對于分析來說是足夠的。
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(圖4)
一般公差的范圍在網格大小的1/100至1/20，這邊的公差是指網格與網格之間在產生過程中的公差精度，而預設的公差為1/20，所以當我們第一次產生網格時如果無法順利生成，可以微調公差，將公差值調小，對于模型產生網格是非常有幫助的。
自動轉變只能夠使用于標準網格。當核取時，程序會將網格控制自動套用到小特征、鉆孔、圓角及其他的模型細部，與基于曲率網格的功能雷同，差別在于自動轉變只針對細部模型的部分，而基于曲率算法是對于高曲率區域產生更多的元素。在網格化許多較小特征及細部的大型模型時，建議清除自動轉變以免產生大量的元素。部分細小特征是分析過程關注的地方，可以再配合手動網格控制方法，針對應力集中處的網格再進行細微化即可。(圖5)為沒有核選自動轉變與核選的差異，。
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(圖5)
最后我想跟你分享的是進階選項(圖6)里的功能設定，白話點的方式來說，Jacobian點作用在于檢查，粗略質量網格作用在于測試，為實體自動嘗試是針對懶人設計幫助你有效率的產生網格。
Jacobian點檢查一般僅供高質量網格使用。 設定積分點數，用來檢查四面體元素的扭曲程度。 您可將 Jacobian check 基于 4、16、29 Gaussian 點或在節點。不過通常只有在非線性分析時，我們會嚴謹些提高Jacobian點至16以上，并做網格質量上的檢查。Jacobian值越接近1越好，其值不能趨近于0或負值，否則將導致嚴重的局部網格失敗。
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(圖6)
(圖7)分別為12mm、7mm、1mm取樣出來的網格Jacobian測試，會發現網格尺寸越小，Jacobian值越接近1，網格尺寸到1mm的時候雖然Jacobian值為1.05，但是模型總元素以達到186萬左右，此時從運算時間與精度取一平衡點，我們可以選擇網格7mm的尺寸大小即可。
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(圖7)
經由表格的方式(圖8)(圖9)做交叉比對，由于網格尺寸在4mm時，元素開始暴增，尺寸11mm Jacobian值偏高，因此很容易觀察出較適合該模型網格的尺寸在5mm-10mm之間。
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(圖8)
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(圖9)
粗略質量網格則是一般我們所提到的一階元素，此元素為4個節點的4面體元素，通常在仿真落下測試時，為了加速程序的運算，先得到趨勢結果，會勾選粗略質量網格來進行運算。
為實體自動嘗試(圖10)的功能中，當你網格一直失敗，但突然需要離開計算機前面時，可以輸入我們要嘗試重新網格的次數，讓Simulation幫您去做測試，程序會自動重新網格化模型。整體元素大小及每次嘗試公差縮減的比例是 0.8。不過前提必須一定要是標準網格，當然這個比例0.8也可以于Simulation選項中網格的默認值去做調整。
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(圖10)
7 W6 s4 [) Z. ?) |5 O看完了這篇Simulation收斂小技巧(網格篇)，相信你對網格的認識又更進了一步，也祝各位往后在Simulation使用上能更加順利上手。
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作者: 無敵老大 時間: 2018-2-28 09:31
謝謝分享??！
作者: 不僅僅是右手 時間: 2018-2-28 12:03
這不是最近的版本，因為在2016版之后又增加了基于混合曲率的網格器
( R/ Z+ F' {; P( _2 _& X$ R" u在網格 PropertyManager 中，選擇基于混合曲率的網格。) L& v- V9 s& e9 {) j9 E; p. M
借助基于混合曲率的網格器，您可嘗試網格化無法使用標準或基于曲率的網格器進行網格化的模型。
作者: 申ss 時間: 2018-2-28 13:52
作者: xiaobing86203 時間: 2018-2-28 14:42
很實用的關鍵技巧。
作者: 理性的人很感性 時間: 2018-2-28 15:31
不僅僅是右手 發表于 2018-2-28 12:03
! x. ]( `; F1 H2 q G% a這不是最近的版本，因為在2016版之后又增加了基于混合曲率的網格器9 Z& L0 E: J4 ?, r. m& E
在網格 PropertyManager 中，選擇基于 ...
/ X9 V7 e2 V1 C+ Y2 t1 a# d- ]7 C有沒有教程，分享一下唄。% I8 J4 D T. g3 R
作者: 吳高位 時間: 2018-2-28 16:00
很實用，謝謝
作者: 溺光_Igyv0 時間: 2018-2-28 21:16
實用技巧 謝謝分享
作者: 葛式一 時間: 2018-3-1 08:34
學習了
作者: 八月騏_sKvBo 時間: 2018-3-1 13:46
henqiangda
作者: 天天_works 時間: 2018-3-1 21:18
謝謝分享
作者: 曉昀 時間: 2018-3-2 07:46
收藏了。
作者: 江蘇佳爾利漆業 時間: 2018-3-3 14:58
路過學習
作者: 自動化_jhjiang 時間: 2018-3-3 18:41
謝謝分享 _' ?5 y* k& y% T% S
作者: 不是高級工程師 時間: 2018-3-4 11:05
. `% |- a9 f" V9 E學習了。謝謝！
作者: 南方1131 時間: 2018-3-6 22:05
學習了
, T% `, D* R4 ]& F$ q- @, z& r6 ?4 L
作者: unkill 時間: 2018-10-26 08:54
很有用的技巧，幫忙解決了一直網格失敗的問題。謝謝！舊貼不怕翻，有用就好
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