具有极端面间角的四面体 (tetra)

对于任何四面体单元,如果一个表面与相邻表面间的角度接近 0 度或 180 度,我们就说该四面体具有极端面间角。

“网格修复向导”能检测到具有极端面间角的四面体 (tetra),可通过以下方式访问该向导:网格修复向导“网格”选项卡 > “网格修复”面板 > “网格修复向导”)。

描述

模型的数学分析假定网格由均匀等边的四面体组成。而实际上,网格包含从理想的等边四面体到严重变形的四面体等各种情况的四面体,而变形的四面体会对分析结果造成显著影响。因此,在实际允许的范围内尽量减少变形四面体的数量,就显得很重要。纵横比是最常用的网格质量的衡量方法。还可通过“内部长边”和“高纵横比四面体”等方法衡量网格质量。

在上图中,如果节点 A 和 D 不断靠拢,面 ABC 和 BCD 间的角度将接近零。此四面体将具有非常小的面间角。在诊断时,小于 2 度的值将被视作极小值,这是默认的阈值。

或者如果面 ABC 和 ACD 之间的角度接近 180 度,将生成扁平四面体。如下图所示。此四面体被认为具有极大的面间角。用于诊断时,默认阈值为 178 度。



不必修复这些问题,如果要修复几千个四面体,这个过程会非常缓慢。

对分析的影响

具有极端面间角的四面体可导致结果出现偏差。例如,节点处的温度将考虑该节点所连接的全部节点的温度。假设上图中的流动是从右到左并且目的是预测节点 D 的温度。由于下图中 B 和 D 之间存在较大距离,B 处温度的贡献将在计算结果中被夸大。

推荐操作

“网格修复向导”可修复此类问题中的大多数,可通过以下方式访问该向导:网格修复向导“网格”选项卡 > “网格修复”面板 > “网格修复向导”)。如果需要修复几千个四面体,可能需要较长时间。