SolidWorks Simulation 有限元分析实例练习（21）：自适应网格

前面的教程我们都是通过手动细化网格来提高分析的精度，在这个过程中，需要检查模型及分析结果，然后判断是否需要细化网格以获得正确的结果。今天我们将介绍新的求解方法即h-自适应和p-自适应来自动完成求解过程。

问题描述：

一个中空的悬臂支架，在其背面施加固定支撑，大小为22000N的均布载荷施加在围绕圆柱孔的分割面上，求最大的von Mises应力大小和位置，如下图所示。

方法：

1.首先我们通过一个标准的求解方法对问题进行求解。由支架的几何模型、载荷和支撑都是对称的，我们可以取模型的一半以简化有限元模型。因此激活模型的symmetry配置，如下图所示。

2.新建一个静应力分析的算例，名称为standard，如下图所示。

3.设置支架的材料为ANSI 304。

4.为了完成静态分析，我们必须给模型添加约束，使之无法移动。点击夹具鼠标右键选择“固定几何体”。

5.添加外部载荷。模型约束好之后，我们需要向模型施加外部载荷。选择外部载荷，鼠标右键选择“力”。

在模型圆柱孔的分割面施加11000N的力。注意仅施加一半的力，因为模型只是原几何体的一半。

6.施加对称边界条件，如下图所示。

7.划分网格。划分网格是进行有限元分析的基础。点击网格，鼠标右键选择“生成网格”。

8.运行分析，这样我们就可以得到分析的结果，最大von Mises应力为214.7MPa。

9.复 制出新的算例，名称为h_adaptive，如下图所示。

10.设置算例h_adaptive的参数，右键点击算例h_adaptive并选择属性，点击“自适应”，在自适应方法中选择“h-自适应”，设置最大循环数为5，勾选网格粗糙化。

11.重新划分网格。将网格的密度设置为粗糙，如下图所示。

重新生成后的网格。

12.重新运行。注意到每步的解算过程对应于网格细化的次数。

从应力图解可以看到最大von Mises应力为228.6MPa，稍高于ANSI 304的屈服强度。

13.创建收敛图表，右键点击结果文件夹并选择“定义自适应收敛图标”，仅勾选“最大von Mises应力”，点击确定，我们可以的大如下图所示的收敛图。

可以知道自适应求解通过5步得到，第一步使用原始网格，后四步使用自动细化网格，网格在每次循环中都被进一步细化，达到最大循环次数5没有显示提示信息，说明整体应变能低于2%的要去没有得到满足。

14.再次运行分析。此时我们得到如下图所示的提示信息，此时说明收敛标准得到满足。

再次创建收敛图表，我们发现，h-自适应需要通过7次循环才能达到所要求的精度标准（2%）。

此时的最大大von Mises应力为228.9MPa。