对模型进行网格化处理后,强烈建议您执行一系列诊断检查,以确保网格适合分析。
提供了以下工具,用于评估网格质量:
注: 如果将网格类型从双层面更改为 3D,则应在生成 3D 网格之前诊断并更正 双层面网格上的所有网格化问题。
要获得最佳分析结果,必须确保网格准确无误并满足以下条件:
- 理想情况下,单元纵横比应低于以下限值:
- 8:1,适用于中性面网格和双层面网格中的三角形单元。
- 30:1,适用于将转换为 3D 网格的双层面网格中的三角形单元。
- 50:1,适用于 3D 网格中的四面体单元。
- 在双层面模型中,对于流动分析,网格匹配率必须高于 85%;而对于翘曲分析,则必须高于 90%。
- 在中性面模型和双层面模型中,必须至少用三行单元来表示较大的厚度改变,以确保准确预测迟滞或跑道效应等流动问题。
您也可以选择从中性面模型和双层面模型中移除拐角混合和半径等微小特征,以便缩短计算时间。这些特征可在 3D 模型中进行分析,此时结果中的网格密度较大而整体变化较小。
优良的网格对于获得精确的结果而言至关重要。以下建议将有助于您评估网格以及清理模型。
目测检查
对于网格密度等方面的异常,只需肉眼观察即可识别:

目测检查双层面网格
上图显示的是同一模型上三个密度差异极大的不同网格。
- 第一个网格略显粗糙(仅包含少量单元),因此,网格匹配率可能较低,并且该网格可能无法很好地表示零件厚度变化。
- 第二个网格包含的单元数量多于所需数目,这将导致计算时间过长。
- 第三个网格包含的单元数目较为适中。边上存在若干行单元,并且这些单元的形状接近等边三角形,这表示已经实现了可接受的纵横比。
网格统计
通过目测检查确定网格密度没有问题后,将使用网格统计报告来确定网格质量是否可以接受。
对于中性面和双层面模型,网格统计报告包含以下几个部分:
- 实体计数。
- 边细节。
- 取向细节。
- 交叉点细节。
- 曲面三角形纵横比。
- 匹配百分比(仅适用于双层面模型)。
对于 3D 模型,网格统计报告包括以下几个部分:
- 节点(数量)。
- 单元(四面体:数量、体积、纵横比、最大二面角;柱体:数量、体积)。
- 总体积。
确定出网格统计中存在的问题后,可采取修正措施对问题进行修复。
网格诊断
诊断工具可显示出有关网格统计报告中所列问题的更多详细信息。
这些诊断包括:
- 纵横比诊断(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 柱体单元长径比诊断。
- 重叠单元诊断。这包括交叉单元和重叠单元(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 取向诊断(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 连通性诊断。
- 自由边诊断。这包括自由边和多重边(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 折叠面诊断(仅适用于双层面模型)。
- 尺寸诊断(仅适用于 3D 模型)。
- 厚度诊断(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 出现次数诊断。
- 零面积单元诊断(仅适用于中性面和双层面模型)。
- 双层面网格匹配诊断(仅适用于双层面模型)。
- 柱体单元数诊断。
- 有角度的柱体诊断。
- 质心太近诊断。
- 冷却回路诊断。
- 喷水管/隔水板诊断。
显示诊断时,“诊断导航器”工具栏将自动显示。这样,您便可以快速缩放到模型中诊断所检测到的单元。
网格修复向导
通过目测检查、网格统计和网格诊断评估完网格之后,需要对已确定的问题进行修复,以便在运行分析前获得良好的模型。此操作可以通过网格修复向导完成。
网格修复向导会对模型运行一系列诊断,并将使您得以针对各诊断所检测到的所有问题进行修复。
对于中性面和双层面模型,可用的工具包括:
- 缝合自由边。
- 填充孔。
- 突出。
- 退化单元。
- 反向法线。
- 修复重叠。
- 折叠面。
- 纵横比。
对于 3D 模型,可用的诊断和修复方法包括:
- 倒置的四面体
- 折叠面
- 厚度方向细化不够
- 内部长边
- 具有极大体积的四面体
- 具有高纵横比的四面体
- 具有极大面间角的四面体
警告:
针对 3D 实体运行网格修复向导可能会改变曲面节点的位置。在多组件部件上,此操作可能会改变组件之间的单元匹配关系并生成不必要的空隙。
验证修复
无论何时对网格应用自动修复功能,都必须对修复进行验证,以确保未导致任何新问题。
完成网格的清理任务后,建议您再次运行网格统计报告;如果需要,还可以再次运行网格修复向导,以确认已解决所有潜在问题。