局部网格加密流程:
1. 设置初始化网格大小
2. 整体加密
3. 调用Nastran,计算出Stress值
4. 计算每个单元的Stress 梯度
5. 按Stress梯度值大小顺序选取一定比例(8%)的单元加密
6. 重复步骤3-5, 直到两次计算最大位移差小于一定误差为止
创建过程:
1. FasModal中创建几何和有限元模型,一端固定,一端施加单位面力:
2. 第一次整体网格加密
3. 第一次迭代:
4. 第二次迭代:
5. 第三次迭代:
6. 第四次迭代:
7. 不使用局部加密,整体密精细网格:
结果总结:
1. 从每次迭代的计算结果可以看出,加密的区域都是应力变化较大的部分
2. 最后一次迭代与第一次整体加密最大位移误差:(5.504-5.294)/5.504 = 3.8%
3. 最后一次迭代与初始网格最大位移误差为 (5.504-5.159)/5.504 = 6.2%
4. 最后两次迭代最大位移误差 (5.504-5.493)/5.504 = 0.19% 这两次的网格单元数量比为 2:3
5. 最后一次迭代计算结果与整体设置最精细化网格的最大位移误差为:(5.512-5.504)/5.512 = 0.14%。
网格单元数量比为1:4,由于使用的是面单元,如果使用单元,这个比例会达到1:20左右。简单说:在这个例子中,如果使用体单元,保证计算精度的前提下,使用局部网格加密之后的网格数量只有全体网格加密的1/20。
6. 从以上结果可以看出,相比于整体网格加密,通过局部网格加密,达到了即提高了计算精度,同时减少网格数量的目的。尤其是整体精细化加密,精度提高非常有限。
7. 针对不同的模型,每次加密的比例,以及加密的网格数量,会有所不同,需要经验积累,但对于近似的计算模型,这些参数应该是可以通用的。
8. 不同物理场选取的评价指标不同,本文选取的是Stress, 其他物理场选取相应的计算指标即可
综述,由于生成网格所需时间远远小于仿真时间,所以迭代加密局部网格的时间几乎可以忽略不计,通过局部网格加密,可以大大减少仿真所需时间,具有很高实用价值,也是目前仿真软件开发的必备功能。
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