Abaqus如何对模型局部做更细密的网格划分

Posted 2023-05-02

参考技术A

划分网格是有限元模型的一个重要环节，它要求考虑的问题较多，工作量较大，所划分的网格形式由于划分者的水平和思路不同而有很大的差异，因而对计算精度和计算规模会产生显著的影响。有限元网格数量的多少和质量的好坏直接影响到计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但同时计算规模也会增加，所以在确定网格数量时应该权衡这两个参数。网格较少时增加网格数量可以显著提高计算精度，而计算时间不会有很大的增加。所以应注意增加网格数量后的经济性。实际应用时可以比较疏密两种网格划分的计算结果，如果两种计算结果相差较大，应该继续增加网格，重新计算，直到误差在允许的范围之内。ABAQUS中的网格划分方法应该是所有通用有限元分析软件中最强大的。本文将对其网格划分做较全面的叙述。首先介绍一下网格划分技术，包括：结构化网格、扫掠网格、自由网格。

结构化网格技术（STRUCTURED）：将一些标准的网格模式应用于一些形状简单的几何区域，采用结构化网格的区域会显示为绿色（不同的网格划分技术会对相应的划分区域显示特有的颜色标示）。扫掠网格技术（SWEEP）：对于二维区域，首先在边上生成网格，然后沿着扫掠路径拉伸，得到二维网格；对于三维区域，首先在面上生成网格，然后沿扫掠路径拉伸，得到三维网格。采用扫掠网格的区域显示为黄色。自由网格划分技术（FREE）：自由网格是最为灵活的网格划分技术，几乎可以用于任何几何形状。采用自由网格的区域显示为粉红色。自由网格采用三角形单元（二维模型）和四面体单元（三维模型），一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度。不能划分网格：如果某个区域显示为橙色，表明无法使用目前赋予它的网格划分技术来生成网格。这种情况多出现在模型结构非常复杂的时候，这时候需要把复杂区域分割成几个形状简单的区域，然后在划分结构化网格或扫掠网格。注意：使用结构化网格或扫掠网格划分技术时，如果定义了受完全约束的种子（SEED），网格划分可能不成功，这时会出现错误信息们，可以忽略错误信息，允许ABAQUS去除对这些种子的约束，从而完成对网格的划分。

ANSYS 网格划分问题 - 如何对复杂几何体（约 80,000 个面）进行网格划分？

【中文标题】ANSYS 网格划分问题 - 如何对复杂几何体（约 80,000 个面）进行网格划分？

【英文标题】：ANSYS Meshing Issue - How To Mesh Complicated Geometry (~80,000 Faces)?

【发布时间】：2019-10-09 09:22:38

【问题描述】：

我正在尝试对微通道散热器的复杂设计（约 80,000 个面）进行网格划分，如图所示，我将不胜感激。我尝试了一系列不同的网格控制（尤其是面尺寸和身体尺寸）、网格设置和元素尺寸，但都未能生成有效的网格。链接图片中显示了最常见的错误，特别是关于“以下曲面无法以可接受的质量进行网格划分。尝试使用不同的单元尺寸或虚拟拓扑”。不过我已经把元素尺寸缩小到了2x10^-6 m，这需要两天时间才能解决失败。

很遗憾，我无法显着更改几何图形，因为它是作为 STEP 或 x.t 文件从 SolidWORKS 生成时导入的。因此，任何关于我如何在 FLUENT 中成功地为 CFD 分析网格划分几何的建议都将不胜感激。

如果需要，我可以提供更多详细信息或几何文件本身。

提前致谢。

Meshing Attempt

【参考方案1】：

可能您的 cad 设计根本不干净。但是从这张图片中是不可能注意到的。如果您无法控制几何源，那就麻烦了。因为你可能会问别人检查和修复一些东西。首先检查你可以用你的模型做它试图减少元素的数量直到最小的可能值。然后，如果网格运行正常，您可以在 cad 模型的表面中进行中继。之后，您可以细化网格，但细化过程必须遵循一些错误标准。如果您也是设计师，如果您认为网格划分真的很困难，为什么不尝试简化一点几何图形呢？正确划分网格是一项艰巨的任务，您应该逐步进行，直到找到解决方案。此外，您不能在没有给出一些标准的情况下自动允许预处理器网格。可能在应用任何网格之前您必须回答的第一件事是，您的雷诺数是多少？什么是最有价值的结果，您可以将其作为离散化优点的基础？

【参考方案2】：

感谢您的建议。最后，我通过将 COMSOL 生成的原始网格导入 SpaceClaim 解决了这个问题，然后同时使用“Smooth”和“Reduce Faces”工具来简化几何，最后使用 SolidWORKS 将平滑的网格变成实体身体。这具尸体保留了许多与原版相同的特征，但不那么复杂，面部少了两个数量级。反过来，这允许在 FLUENT 中进行网格划分和传热分析。