《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》——1.4 网格适用-阿里云开发者社区

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

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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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