课程学习需要,学习一下Abaqus,但是由于要分析的部件不够规整,网格划分时遇到了问题,在这里做以了解学习。
对于颜色问题,我在这里做个记录。
未指定材料和截面的部件是灰色的,指定后会变成淡绿色,装配后会变成蓝色。而进入划分网格的步骤时,不能划分网格的部件会变成橙色。如果在这个基础上对装配体进行分割(partition),分割后可以进行划分网格的部分就会变成明亮的绿色。

独立与非独立实体

  • 独立实体(independent instance):
    独立实体是对Part功能模块中部件的复制,可以直接对独立实体划分网格,而不能对相应的部件划分网格。

  • 非独立实体(dependent instant):
    非独立实体是part功能模块中部件的指针,不能直接对非独立实体划分网格,而只能对相应的部件划分网格。
    如果在划分网格布种子的时候提示因为非独立的问题而不能布时,要么在左边的操作树中的装配(Assemly)里点开instances,右击该装配体使它独立;或者在操作界面上方,选择部件而不要选装配体,以上两种方法都可以进入布种。

  • 区别?

  • 帮助文档中看到的,当你的模型中有几个部件阵列得到时,使用非独立实体在部件上布置网格,它会自动的在你模型中重复的每个部件都布置相同的网格。

单元形状

二维问题

  • Quad:完全使用四边形单元。

  • Quad-dominated:网格中主要使用四边形单元。但允许过度区域出现三角形单元。
    即该类型更容易实现从粗网格到细网格的过渡。

  • Tri:完全使用三角形单元。

三维问题

  • Hex:完全使用六面体单元。
  • Hex-dominated:主要使用六面体单元,在过渡区允许出现三棱柱(楔形)单元。
  • Tet:完全使用四面体单元。
  • Wedge:完全使用三棱柱单元。

Quad单元和Hex单元可以用较小的计算代价得到较高的精度,尽可能选用他们。

网格划分技术

  1. 绿色:Structured(结构化网络) 将一些标准的网络模式运用于一些形状简单的几何区域。
  2. 黄色:Sweep(扫掠网格) 先生成基网络,再沿路径拉伸的方法。也只适用于某些特定的几何区域。
  3. 粉红色:自由网格(free) 最为灵活的,几乎可以运用于任意的几何形状。但相比较而言,精度较差。

用partition将复杂的模型分割成简单的块,再可以用不同的网格进行生成。
注:自由网格划分的节点位置和种子的位置相吻合。但如果在使用结构化网格或扫掠网格划分时,如果定义完全受约束的种子,则可能导致划分失败,允许去除对这些种子的约束可以完成对网格的划分。

网格算法介绍

使用Quad单元和Hex单元划分网格时,有两个可供选择的算法:Medial Axis(中性轴算法)和 Advancing Front (进阶算法)。

Medial Axis 算法

首先把要划分网格的区域分为一些简单的区域,然后使用结构化网格划分。
特点:

  • 更容易得到单元形状规则的网络,但网格与种子位置吻合的较差。
  • 如果在模型的一部分边上定义了受完全约束的种子,Medial Axis 算法会自动为其他的边选择最佳种子分布。
  • 不支持CAD导入的不精确模型(imprecise part)和虚拟拓扑(virual topology)。

Advancing Front 算法

首先在边界上生成四边形网络,然后向区域内部扩展。

  • 可以和种子位置很好的吻合,但在较窄的区域内,精确匹配每个种子会导致网格歪斜。
  • 所得到的单元大小更均匀。
  • 该算法更容易实现从粗网格到细网格的过渡。
  • 支持 imprecise part 和 virual topology。
  • 单元大小与增量步长之间的关系?

两种算法网格对比

种子布置的较密,使用进阶算法得到的单元大小更加均匀,并且能和种子的位置较精确匹配
种子布置的较密,使用进阶算法得到的单元大小更加均匀,并且能和种子的位置较精确匹配。
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种子布置的较稀疏,使用中性轴算法得到的单元大小更规则,但与种子的位置匹配不好,而进阶算法由于和种子的位置较精确匹配从而导致了单元形状歪斜。

在应力集中处不同网格的优劣比较

在这里插入图片描述
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已经事先在应力集中处分割出了扇形区域。

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