《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》——1.4 网格适用

简介:

本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.4 网格适用

ANSYS Workbench拥有非常智能的自主划分网格能力,整个计算甚至颠覆了常用有限元软件的流程,不用把划分网格作为一个必要的操作。因此,很多初学者往往采用软件自主划分网格,其结果是:重要部分(应力集中区、接触区、大变形区)的结果不准确或不收敛;不重要部分网格过细,浪费了计算时间。

网格的划分往往需要实践经验,当然可以参考软件提供的网格质量进行评估。一般情况下,圆形模型采用古钱币的切分划法,中间正方形的边长为圆形的半径,圆周上至少需要40等分;圆环模型采用多体划分;模型厚度方向至少需要3层单元;缩减积分时厚度方向至少划分4层单元;接触比较难收敛时,可以采用无中间节点的网格形式(单元类型发生变化)。

对于一个模型最理想的网格形状是什么?答案就是整个模型都是大小一致的正方形和立方体,当然由于模型存在斜角、圆弧等要素,这个要求很难满足,因此,需要根据形状拓扑的规律尽量满足上述条件。

网格的数量到底多少合适呢?正确的方法是将网格尺寸定义为参数变量,利用ANSYS Workbench的优化分析模块进行分析,确定其敏感度。如果网格细化到一定程度,应力结果不会有大的偏差,就说明网格密度合适。

总之,CAE分析是一项相当高难的技术工作,不仅对理论基础和软件操作有较高的要求,更需要丰富的工程实践经验,正如Robert D.Cook说过的,“FEA makes a good engineer great,but makes a bad engineer dangerous.”

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《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》——导读
CAE是计算机辅助求解复杂工程和产品结构各项性能和优化设计等问题的一种近似数值分析方法,适用于工程的整个生命周期。ANSYS软件是最经典的CAE软件之一,在国内应用广泛。近些年ANSYS公司收购了多款顶级流体、电磁类软件,并重点发展ANSYS Workbench平台。
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