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因为CAE Watch于2011年推出了关于‘良好网格’的五大误解相关内容,下面进行介绍。
“Top 5 misunderstandings on (good) mesh”

韩语总结)  网格划分仍然是最重要的任务之一。
创建高品质网格非常重要。
但什么是‘高品质网格’?通常利用软件提供的质量报告是其中有效的判断方法。
但是关于‘良好网格’存在各种‘误解(misdunderstanding)’。


下面介绍具有代表性的五个误解

#1.  良好的网格形状应该接近CAD几何体。(Good mesh must follow CAD model well.)

良好的网格不是应该接近CAD几何体,而是应该能够解决物理问题。
太过详细的部分不需要分析,只会对分析产生不必要的影响。
因此,良好的网格是简化CAD模型并基于物理元素定位节点的必要方法。

例如,对仿真没有影响的孔或圆角(Fillet)等形状会对网格创建产生不利的影响。
简化这些不必要的几何数据然后进行网格化会比较好。
在RecurDyn中可以使用删除面,删除边缘等功能删除不必要的几何形状再执行网格。

#2.  良好的网格会带来更好的仿真效果(Good mesh is always good.)

很多CAE用户为了获得高品质的网格,更改网格尺寸,划分形状,并使用网格质量检测功能确认质量。
这虽是一个必要的过程,但是不能过分进行,因为极精密的网格不一定能带来好的仿真结果,建立网格方式需要依据实际物理问题确定。

例如,你可以生成一个非常好的网格,它可以精准地捕捉机翼周围的气流,并精确地计算出所有的力。如果将气流攻角从0度改为45度,那么相同的网格仍然可以成为一个良好的网格吗?很可能不是。

好的网格总是与物理情况联系在一起。当改变边界条件,改变负载条件,改变分析类型,或者改变流模型,好的网格(具有相同的几何形状)可能变成坏的网格。

#3.  6面体(Hexa)单元总是优于4面体(Tetra)单元。 (Hexahedron is always better than tetrahedron.)

大部分较旧的教科书都说六面体(hexa)网格优于四面体(tetra)网格。并且会显示使用四面体(tetra)单元会产生较大的数值误差。
15-20年前这可能是事实,但是现在大多数情况下,Hexa网格没有优势。
在过去的十年中,大多数商用FEA和CFD代码的求解器技术的发展导致了大多数问题的十六进制和四进制网格的相似结果。当然,tetra mesh在解决阶段通常需要更多的计算资源。但他可以很容易地抵消在网格生成节省的时间。对于大多数工程问题,六面体单元格的精度优势不再存在。tetra仍然需要使用更多的计算资源,但可以通过减少网格创建时间来进行补偿。
对于某些特定的应用,如风力涡轮机、泵或飞机,六面体单元仍然优于四面体单元,因为1)行业惯例;2)了解物理原理(大部分用户知道如何对齐网格);3).为这种几何图形生成六边形网格的专用工具。

对于大多数的FEA和CFD用户来说,如果几何形状相当复杂,那么hexa网格可能只是浪费时间。

#4.  使用自动网格创建(auto-mesh)无法创建良好的网格。(Good mesh can only not be generated by automatic meshing.)

对于每天使用该软件并且数年间都使用相似几何体作业的熟练用户,手工创建的网格可能是更有利的, 
但对于大多数不熟练的用户,自动网格创建可以创建相当高品质的网格。

#5.  一个好的网格应该有大量的单元格和节点( Good mesh must have a large cell/node count.)

随着HPC访问变得越来越容易,甚至学生也在尝试解决1千万~2千万个元素的CFD问题。在大多数CAE用户眼中,大量元素意味着高可靠性并且似乎能够解决所有物理问题。 
但是密集的网格不总意味着是良好的网格。网格的目的是在理想化位置获得结果。良好的网格是满足其目的的网格。因此,如果结果符合物理原理,并且得出符合目的的准确性,那么就可以说使用的网格足够良好。
相反,密集的网格可能会使分析结果变得更糟。

当前CAE仍受网格的影响,良好的网格应如下所示。
– 必须能够解决目标物理问题
– 有合理的网格质量,使求解器不会失败
– 根据物理问题简化几何体
– 品质必须由实际问题来决定
– 满足要解决的问题的要求