网格选项对话框


网格选项对话框包含了用于使用网格命令或网格大小调整命令来改进网格划分结果的选项。选择网格对话框中的网格按钮或划分网格并求解按钮后,将应用选定选项并与研究一同保存。

“网格大小调整”选项

边上的最小单元数

指定选定曲面上沿任意边的最小单元数。

默认值为 1,单元数可以通过“单元大小”确定。如果要强制达到一定的细化度,请使用该选项设置更高的数值。

最大角度公差

指定单元边起点处曲面边界曲线的切线和单元自由边角度之间的最大允许角度 (1)。

小特征上的最大单元数

将围绕内部边界周长(通常是围绕小特征)放置的单元数限制为在小特征上的最大单元数框中输入的值。它可以防止单元沿小特征大量集中,而这种集中并不需要并可能导致模型结果倾斜。

设置该选项后,可以输入 3 到 100,000 之间的值。

小特征的最大尺寸

覆盖单元大小并直接指定小特征的尺寸。该值是有效的内部特征直径,它的计算方法是用内部特征周长除以 Pi。

曲面内部网格增长
增长因子

曲面内部所有单元的目标大小。它是绕曲面周长的单元的平均大小的倍数。

增长因子会影响网格质量。

示例:

如果要减少曲面内部中单元的大小,请使用 0 和 1 之间的数值;要增加大小,请使用大于 1 的值。

使用最严格的值 5.0 时,可能会在复杂几何体中引起网格划分问题。

基于曲率的网格细化

综合使用基于曲率的网格细化选项可以使用高曲率减少曲面区域中单元的大小。

在该过程中,将首先根据初始单元大小对曲面进行网格划分。然后将为各单元计算弦高弦长比。如果该比大于指定值,则单元大小将自动降低,曲面将使用新大小重新划分网格。该操作将一直进行,直到该曲面上的所有单元都不超过该细化比为止。

细化比

细化比≡弦高÷弦长

其中弦高 (1) 是从单元边到曲线或曲面的最大法向距离,弦长 (2) 是单元边的长度。

细化曲面网格

使用细化比细化曲面网格。

几何体准备选项

使用以下选项可去除不必要的几何特征,如小曲面和短边。此功能基于全局网格大小和活动几何体,因此网格划分过程更稳健且能够生成更优质的单元。

为划分网格准备几何体

如果模型包含可以导致网格划分失败的非常小的面或边时,指定应用高级算法,以简化几何体,完成网格处理。

默认情况下此选项为打开状态。

网格

指定一个用户定义的值,以便提取划分网格所需的几何体,并忽略低于该值的小平面和长条面。可以尝试不同的值并对模型重新划分网格,以实现成功的网格。

示例:

之前 - 小块几何体可见。

之后 - 对几何体进行了简化。

注释:

还可以使用几何检查器来帮助清理复杂几何体。有关更多信息,请参见移除几何体缺陷和小实体

“实体网格”选项

曲面上的中间节点

在四面体网格中创建中间节点以提供更高的准确度。在四面体单元的单独面上,该选项将创建抛物线曲面单元而不是线形曲面单元。

在此示例中,中间节点被投影到曲面和边曲线上。注意此模型圆柱部分的精准表示,因为中间节点事实上是在圆柱半径上。(1) 没有中间节点投影时,圆柱部分更小平面化。(2)

限制中间扭曲角度

限制通过曲面上的中间节点选项创建的抛物线单元的扭曲。

最大角度

指定抛物线单元的最大扭曲角度。

如果限制扭曲选项处于开启状态,则必须为扭曲指定角度限制。Femap 将计算中间节点在曲面上的位置,然后比较两个拐角节点处生成的角度。如果这些角度中任一个角度超出指定的限制,Femap 将在精确中间位置和曲面上该位置之间的连线上为节点重新计算一个新位置,从而创建一个等于限制角度的角度。

“曲面网格”选项

允许映射网格划分

如果选择该选项,将使用常规结构化单元创建已映射网格。已映射网格使用最大角度公差边上的最小单元数的值集来确定它可用于创建曲面单元的拐角。

如果不选择,选定的一个或多个曲面将使用自由网格划分网格,该自由网格的组成单元的形状是随机和非常规的。

其他网格划分选项
网格划分后清理

该选项默认为选中,将通过创建总体质量更高的网格来尝试消除网格中的特定阵列。它还将执行其他单元检查来尝试消除可能在曲面和实体网格划分时引发问题的网格划分情况。

注释:

在大多数情况下,应选择网格划分后清理选项,因为它通常可以创建总体更好的网格。使用该选项的唯一潜在缺点是,清理有可能使用较少的单元替换阵列,从而导致创建的网格与预期相比较为粗糙。

附加清理包括使用粗糙的网格大小调整在长圆柱曲面上插入额外的网格。这可以消除单元桥接间隙从而导致孔折叠的可能性。

以下示例显示了使用网格划分后清理时的网格阵列和生成的网格。在 1 中演示了阵列的清理前和清理后状态;在 2 中已去除了不需要的菱形单元。

最大化四边形单元

对于曲面网格,最大化四边形单元数并最小化三角形单元数。四边形网格单元生成更精确的分辨率。

Femap 示例

打开

四边形边图层

指定绕曲面上所有边界曲线放置的四面体单元的图层数。可以选择使四边形的 1 层、2 层或 3 层图层绕曲面的各边界曲线(包括内部曲线)放置。

注释:

如果直接在该框中输入大于 3 的数值,则网格生成器将尝试创建指定数量的四边形单元图层。根据网格大小,如果没有足够的空间供所需数量的图层使用,则将放置尽可能多的图层。

平滑

调整单元拐角节点的位置以减少这些单元中的扭曲。“光顺”通常由上述的全部“自由网格划分”选项自动执行,但是您还可以使用它来手动光顺任意平面或体单元网格。

拉普拉斯法

它会将节点拉向周围节点的中心(周围节点沿单元边直接与该节点相连接)。

质心法

它会将节点拉向周围单元的单元区域加权质心。

注释:

一般而言,拉普拉斯法生成的网格具有的单元扭曲最少。它也是较快的一种方法。而使用质心法创建的网格的单元大小通常会更加均匀。

最大迭代次数

对于无论拉普拉斯法或质心法中的哪一种方法,指定用于向已光顺网格收敛的最大迭代数。在各迭代的结束时,将使用更新后的节点位置重新评估光顺。该过程将一直进行,直到超出最大迭代数,或是直到不会因为距离大于光顺到框中输入的公差值而移动任何节点为止。

光顺到

指定在光顺迭代过程中单独节点的最大可移动距离。