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【Hypermesh】文章1:單元質量檢查

2021-08-29 11:57 作者:YangHB-CAE  | 我要投稿

對于2D單元,檢查項主要包括:

  1. 翹曲度(warpage):用來衡量一個單元偏離平面的程度,僅適用于四邊形單元,將四邊形單元沿其對角線分成兩個三角形,這兩個三角形單元法向量之間的夾角(銳角)定義為該四邊形網格的翹曲度。理想值=0度,可接受值<16度。

翹曲度定義示意圖

2. 長寬比(aspect):單元最長邊與該單元最短邊之比。理想值=1,可接受值<5。

長寬比定義示意圖

3. 扭曲度(skew):也稱偏斜度,對于四邊形單元定義為90度-兩條中線夾角的最小值;三角形單元定義為90度-每個頂點與對邊中點連線與兩相鄰邊的中線夾角的最小值。理想值=0度,可接受值<60度。

扭曲度定義示意圖

4. 弦差(chordal deviation):用于檢查網格邊線對實際幾何曲線的模擬情況,定義為單元邊中點距曲面的最大距離。

5.?雅克比(jacobian):評價一個單元偏離完美單元的程度。完美四邊形單元為正方形,完美三角形單元為等邊三角形。雅克比的取值在0到1之間,理想值=1,可接受值>0.6。

6.?長度(length):三角形單元或四邊形單元角點至對邊的距離。最短距離稱為最小長度min length。

7.?錐度(taper):對于四邊形單元,沿兩條對角線可將其劃分為四個三角形。錐度定義為:

Taper=1-(Atri/(0.5*Aquad))min。錐度理想值=0,可接受值<0.5。

8. 內角(angle):扭曲度基于單元的全局形狀,不考慮四邊形或三角形的單個內角。內角用來檢查單元單個內角的大小。四邊形單元內角的理想值為90度,可接受值為[40, 135]度;三角形單元內角的理想值為60度,可接受值為[20, 120]度。


對于3D單元,增加檢查項:

  1. 四面體坍塌比(tet collapse):Tet collapse=h*1.24/A。坍塌比理想值=1,可接受值>0.1,也就是說,對于一些不規(guī)則復雜模型,通常保證雅克比大于0.1即可以進行分析。

坍塌比定義示意圖

附:另外體網格生成之后,首先共節(jié)點,然后通過tool->find face生成對應的表面網格,最后通過tool->edges檢查面網格是否存在自由邊和T形邊,若存在T形邊,刪除重復的體網格。

附圖:

附圖一 2D單元質量指標
附圖二 單元質量檢查控制參數(shù)

備注:上述總結參考GB/T 33582-2017。

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