有限元网格剖分与网格质量判定指标

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网格划分质量查看及总结！

网格划分质量查看及总结！上节的一些补充，网格划分的环境配置：单元质量查看方法不良的单元形状会导致不准确的结果，然而到目前为止，还没有一个比较通用的标准来判定单元形状的好坏。

一种单元形状在一个分析中可能会带来不正确的结果，但在另外一个分析中又可能是完全能接受的，因而单元形状的好坏以及结果的准确性完全由用户根据经验或者相关行业规范进行判定和分析。

ANSYS网格质量评定指标介绍：评定网格质量的常见八个参数，他们分别是纵横比、对边偏差角、单元最大内角、雅克比比率、单元翘曲系数、网格质量系数、偏斜系数、正交质量系数。

总结为1. Aspect Radio（网格纵横比）：其值越接近1，说明网格质量越好。

2. Parallel Deviation（对边偏角差）：其值越接近0，说明网格质量越好。

3. Maximum Corner Angle（单元最大内角）：三角形，越接近60度越好；四边形，越接近90度越好。

4. Jacobian Ratio（雅克比比率）：其值越接近1，说明网格质量越好。

5. Wraping Factor（翘曲系数）：其值越接近0，说明网格质量越好。

6. Mesh Metric（网格质量系数）：其值越接近1，说明网格质量越好。

7. Skewness（偏斜系数）：其值越接近0，说明网格质量越好。

8. Orthogonal Quality（正交质量系数）：其值越接近1，说明网格质量越好。

如何只关心一部分区域的网格质量，例如应力集中地部位，网格划分的很细，整体的网格划分质量如何也便没有那么重要。

所以没有绝对的网格质量如何就可以或是不可以。

机械设计中有限元分析的几个关键问题

机械设计中有限元分析的几个关键问题在机械设计中，有限元分析是一种非常重要的技术手段，它可以帮助工程师们对机械结构的性能进行彻底的分析和评估。

通过有限元分析，工程师们可以对结构的强度、刚度、稳定性等重要性能指标进行定量分析，为机械结构的设计和优化提供有力的支持。

有限元分析在实际应用中也存在着一些关键的问题，这些问题如果不加以认真思考和处理，就会影响到分析结果的准确性和可靠性。

下面我们就来探讨一下机械设计中有限元分析的几个关键问题。

1. 材料模型的选择在进行有限元分析时，材料模型的选择是一个非常重要的问题。

材料的力学性能直接影响到结构的受力情况，因此选用合适的材料模型对于分析结果的准确性至关重要。

目前常用的材料模型有线弹性模型、非线性弹性模型、本构模型等，每种模型都有其适用的范围和条件。

工程师在进行有限元分析时，需要根据结构的材料特性和受力情况选择合适的材料模型，这样才能得到准确的分析结果。

2. 网格剖分的精度在有限元分析中，网格剖分是非常重要的一步，它直接影响到分析结果的精度和可靠性。

合理的网格剖分可以有效地减小计算误差，得到更加精确的分析结果。

在实际应用中，网格剖分的精度往往受到计算资源和时间的限制，工程师们需要在计算资源和分析精度之间进行权衡。

在进行有限元分析时，工程师们需要认真考虑网格剖分的精度，并根据实际情况进行合理的选择，以确保分析结果的可靠性。

3. 边界条件的设定边界条件的设定直接影响到结构的受力情况，是有限元分析中的另一个关键问题。

在实际应用中，结构的边界条件常常是比较复杂的，不恰当的边界条件设定会导致分析结果的偏差。

在进行有限元分析时，工程师们需要准确地理解结构的边界条件，并根据实际情况进行合理的设定，这样才能得到可靠的分析结果。

4. 高效求解算法的选择有限元分析需要进行大量的数值计算，因此求解算法的选择对于分析效率和准确性都有着重要的影响。

目前常用的求解算法有直接法和迭代法两种，每种算法都有其适用的范围和条件。

CAD软件中网格划分与网格质量评估指标物理意义详解

CAD软件中网格划分与网格质量评估指标物理意义详解网格划分和网格质量评估是CAD软件中重要的技术，对于模型的精度和计算结果的准确性具有关键影响。

本文将详细解释网格划分和网格质量评估指标的物理意义。

网格划分的物理意义网格划分是将一个复杂的几何模型划分为一系列小的单元区域的过程。

每个单元区域都由若干个网格单元组成，而网格单元则是模型中最基本的几何单元。

网格划分的物理意义包括以下几个方面：1.模型表达性：通过合适的网格划分，可以更好地表达几何模型的形状和细节，从而提高模型的准确性和逼真度。

1.模型表达性：通过合适的网格划分，可以更好地表达几何模型的形状和细节，从而提高模型的准确性和逼真度。

2.计算效率：网格划分会影响到计算的复杂度和耗时。

合理的网格划分可以提高计算效率，减少计算资源的消耗。

2.计算效率：网格划分会影响到计算的复杂度和耗时。

合理的网格划分可以提高计算效率，减少计算资源的消耗。

2.计算效率：网格划分会影响到计算的复杂度和耗时。

合理的网格划分可以提高计算效率，减少计算资源的消耗。

2.计算效率：网格划分会影响到计算的复杂度和耗时。

有限元网格剖分

有限元网格剖分有限元计算的本质在于可以将连续的场域问题转变为离散的场域问题进行求解，而在这个由连续场域向离散场域转变的过程的核心在于有限元模型的网格划分。

进行有限元计算的主要过程体现在：首先确定出能和边值问题相对应的泛函数及可以相互等价的变分问题，进行有限元网格划分，将连续的场域离散成离散场域，在有限单元上利用一个已知的函数，例如线性的或者二次的，将有限单元上的未知连续函数近似的表示出来，求解泛函数的极值，得到一系列的方程组，进行方程组的求解，求解结束后将计算的结果进行显示，如果需要其它的一些场量时需要进行后处理等。

在上述的有限元求解的过程中，有限元模型的网格划分其中最为关键的一个环节，有限元模型的网格划分直接决定了有限元法在解决实际问题中所体现的能力，更是直接决定了有限元计算软件的计算精度。

一个有限元计算软件如果前处理的程序性能不够强大，则它的通用性就不会太强。

有限元模型的网格划分模块时有限元计算软件的前处理部分的主要模块。

有限元模型单元的大小和疏密度的合理设置，是保证计算精确性的重要保障，而有限元网格的合理性是建立在网格自动剖分程序所形成的初步网格的基础之上的，需要进一步的细分网格环节来实现合理的网格划分。

而有限元软件的自适应网格细分不需要依靠计算机用户的网格划分经验，仅仅凭借着有限元软件自带的功能就可以实现有限元网格的合理细化。

当前随着计算机的快速发展，网格剖分的算法已经得到了更大程度上的完善和发展，一些更为发展的求解域都可以进行网格的合理剖分。

有限元网格的自适应剖分软件能够利用软件自身的功能属性自动决定出网格在哪一个地方需要进行网格的进一步细化，细化的具体程度是多少，进而得到一个较为合理的网格划分，并且在该模型上可以获得较为准确的计算结果。

有限元网格的进一步细分的目的在于能够使得软件根据计算场域的特征和计算场量的分布情况合理的设置网格，使得模型中的每一个单元的计算精确性基本相同。

网格剖分的自适应软件彻底的改变了以往网格划分计算人员剖分经验的依赖性，而且还能够在数量较小的节点单元的情况下获取较高的计算求解精度。

检查网格质量好坏的标准

检查网格质量好坏的标准.txt21春暖花会开！如果你曾经历过冬天，那么你就会有春色！如果你有着信念，那么春天一定会遥远；如果你正在付出，那么总有一天你会拥有花开满圆。

如何检查网格质量，用什么指标来说明网格好不好呢？怎么控制？一般是什么原因造成的? 一般也就是，网格的角度，网格变形的梯度等等吧判断网格质量的方面有很多，不知你用的是什么软件，下面总结的是针对Gambit帮助文件的简单归纳，不同的软件有不同的评价单元质量的指标，使用时最好仔细阅读帮助文件。

Area单元面积，适用于2D单元，较为基本的单元质量特征。

Aspect Ratio长宽比，不同的网格单元有不同的计算方法，等于1是最好的单元，如正三角形，正四边形，正四面体，正六面体等；一般情况下不要超过5：1.Diagonal Ratio对角线之比，仅适用于四边形和六面体单元，默认是大于或等于1的，该值越高，说明单元越不规则，最好等于1，也就是正四边形或正六面体。

Edge Ratio长边与最短边长度之比，大于或等于1，最好等于1，解释同上。

EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

最好是要控制在0到0.4之间。

EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

2D质量好的单元该值最好在0.1以内，3D单元在0.4以内。

MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Size Change相邻单元大小之比，仅适用于3D单元，最好控制在2以内。

Stretch伸展度。

通过单元的对角线长度与边长计算出来的，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Taper锥度。

仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Volume单元体积，仅适用于3D单元，划分网格时应避免出现负体积。

流体有限元分析的网格评价标准

流体有限元分析的网格评价标准基于ANSYS Workbench流体有限元分析的网格质量评价ANSYS Workbench的网格剖分平台有两个：一个是集成在 Workbench平台上的高度自动化网格划分工具Meshing，另一个是高级专业几何网格划分工具ICEM CFD。

一、Meshing 网格评估统计Meshing网格设置可以在Mesh下进行操作，单击模型树中的Mesh图标，在出现的【Details of “Mesh”】参数设置面板中的【Statistics】中进行网格统计及质量评价的相关设置，图1为【Statistics】面板，显示了Nodes节点数、Elements单元数、Mesh Metric网格质量等。

图1 【Statistics】面板用Meshing进行网格划分完成后，可以在Mesh Metric下拉菜单中选择相应的网格质量检查工具来检查划分网格的质量好坏。

对于用于流体分析的的网格，一般在此检查Skewness（偏斜）和Orthogonal（正交品质）。

Skewness的值位于0和1之间，0最好，1最差。

流体分析的网格一般保证其值最大值（Max）小于0.95，如图2所示。

图2 查看网格Skewness值Orthogonal的值位于0和1之间，0最差，1最好。

流体分析的网格一般保证其值最小值（Min）高于0.1，如图3所示。

图2 查看网格Orthogonal值二、ICEM CFD网格检查及评价ICEM CFD的网格质量检查，可通过【Edit Mesh】菜单下的【Display Mesh Quality】查询（划分结构化网格时，【Blocking】菜单下也有相应的按钮）。

流体分析时（结构化网格）用的最多的为determinant 2×2×2，角度angle检查作为辅助参考：图3 Display Mesh Quality行列式：determinant行列式检查通过计算每一个六面体的雅可比行列式值然后标准化行列式的矩阵来表征单元的变形。

《2024年有限元网格剖分与网格质量判定指标》范文

《有限元网格剖分与网格质量判定指标》篇一一、引言有限元法是一种广泛应用于工程分析中的数值计算方法。

其核心步骤之一就是网格剖分，即将求解域离散化为有限个相互连接的子域，即有限元。

网格的质量直接影响到有限元分析的精度和效率。

因此，有限元网格剖分与网格质量判定指标的研究具有重要意义。

本文将详细介绍有限元网格剖分的过程及网格质量判定指标。

二、有限元网格剖分1. 初始准备在进行有限元网格剖分前，需要对求解域进行合理的预处理，包括几何模型的建立、边界条件的设定等。

此外，还需根据问题的性质选择合适的网格类型，如二维平面网格、三维立体网格等。

2. 网格剖分方法有限元网格剖分的方法主要有自动剖分和手动剖分两种。

自动剖分方法基于计算机算法，能够快速生成网格，但可能无法满足特定的精度要求。

手动剖分方法则更加灵活，可以根据问题需求进行精细的调整。

在实际应用中，常将两种方法结合使用，以达到更好的效果。

3. 网格剖分步骤（1）确定网格的规模和密度：根据问题的性质和求解精度要求，确定网格的规模和密度。

（2）生成基础网格：利用计算机算法或手动操作生成基础网格。

（3）优化网格：对基础网格进行优化，包括调整节点位置、修改单元形状等，以提高网格的质量。

（4）输出网格：将优化后的网格导出，供有限元分析软件使用。

三、网格质量判定指标网格质量是影响有限元分析结果的重要因素。

为了评估网格的质量，需要采用一系列的判定指标。

以下是常用的几个指标：1. 雅可比（Jacobian）值：雅可比值反映了单元的形状和大小是否合理。

其值接近1时，表示单元形状接近于等边形状；其值偏离1过大时，表示单元形状发生了畸变。

2. 纵横比：纵横比是指单元最长边与最短边之比。

纵横比越小，表示单元形状越接近正方形或等边形状；反之，则表示单元形状发生了较大的拉伸或压缩。

3. 翘曲度（Warpage）：翘曲度用于衡量单元角点的偏离程度。

翘曲度越大，表示单元形状越不规则。

翘曲度可以作为评估单元形状优劣的指标之一。

《2024年有限元网格剖分与网格质量判定指标》范文

《有限元网格剖分与网格质量判定指标》篇一一、引言有限元法是一种广泛应用于工程和科学计算中的数值分析方法。

其核心步骤之一是进行网格剖分，即将求解域划分为一系列小的、相互连接的子域或元素。

网格的质量直接影响到有限元分析的准确性和效率。

因此，本文将重点讨论有限元网格剖分的方法以及网格质量的判定指标。

二、有限元网格剖分1. 网格剖分的基本原则有限元网格剖分应遵循以下基本原则：一是尽可能保持单元的规则性，如六面体单元；二是确保网格的连续性和兼容性；三是考虑网格的适应性，以适应求解域的几何形状和边界条件；四是尽可能减少单元的数量，以节省计算资源。

2. 常见的网格剖分方法（1）自动剖分法：利用计算机程序自动进行网格剖分，如基于Delaunay三角化的剖分方法。

（2）映射法：将求解域映射到参数空间进行剖分，再映射回原空间得到网格。

（3）手动剖分法：根据求解域的几何形状和边界条件，手动进行网格剖分。

三、网格质量判定指标1. 单元形态指标（1）扭曲度（Skewness）：用于衡量单元的形状与理想形状的偏差程度，扭曲度越大，单元的形状越不规则，影响计算的精度和效率。

（2）内角分布：单元的内角应尽可能接近标准值（如四边形单元为90度），内角分布的均匀性可以反映单元的规则性。

（3）面积/体积变化率：用于衡量单元尺寸变化对整体网格的影响，变化率越小，网格质量越好。

2. 连接性指标（1）节点连接数：每个节点的连接单元数应适中，过多或过少的连接都可能导致计算误差。

（2）相邻单元的协调性：相邻单元在公共边界上应具有良好的协调性，避免出现不连续或重复的单元边界。

3. 整体性指标（1）网格均匀性：整体网格的尺寸和密度应保持均匀，避免出现过大或过小的单元。

（2）边界拟合度：网格应尽可能贴合求解域的边界，提高边界条件的准确性。

四、结论有限元网格剖分是有限元法的重要步骤之一，而网格质量直接影响到有限元分析的准确性和效率。

本文介绍了有限元网格剖分的基本原则和常见方法，以及网格质量的判定指标。

CAE有限元网格规范

有限元网格规范一、网格规范标准网格尺寸：5mm ≤10mm×10mm ≤16mm (可变形钢铁、铝、铜、橡胶)8mm≤16mm×16mm≤20mm（塑料、蜂窝铝）5mm≤20mm×20mm≤40mm （不变形刚体）注1：⑴四门两盖：5mm≤12mm×12mm≤16mm⑵顶盖、排气系统：5mm≤16mm×16mm≤20mm⑶玻璃、轮胎：20mm≤30mm×30mm≤40mm⑷座椅座垫：16mm≤25mm×25mm×25mm≤30mm（实体单元）注2：平整曲面必须使用混合型单元，单元的边界线基本垂直于碰撞变形方向；不规则曲面优先使用混合形单元，如效果不理想可采用四边形单元。

二、质量检查⑴min size、max length标准如网格规范所述，重点控制最小尺寸，可变形钢铁不小于5；塑料材料不小于8。

⑵aspect ratio：5⑶warpage：20 deg⑷quad angle：45～135deg⑸tria angle：30～120deg⑹skew：40deg⑺jacobian：0.6三、孔处理方式⒈孔的形状注：位于碰撞关键区域的小孔，如前纵梁等，可扩大至6mm；位于无关紧要的区域可忽略。

直径大于45mm的孔根据网格规范一制作，无特殊要求。

⒉孔的类型⑴圆孔⑵椭圆孔：如图1所示，两半圆部分按照圆孔的规范制作，直线部分按照规范一制作。

图1 椭圆孔四、加强筋处理方式⑴所有的加强筋必须考虑，同时满足尺寸规格⑵太小的加强筋，两边可考虑向外扩展，如图2所示。

图2 加强筋扩展五、过渡圆角⑴Fillet Length＜3mm，忽略，去除倒角；⑵3mm≤Fillet Length＜5mm，延长倒角到5mm，如图3所示；⑶5mm≤Fillet Length＜10mm，倒角处放置一排单元，如图4所示；⑷Fillet Length≥10mm，倒角处放置两排单元，如图4所示。

有限元约束处理

有限元约束处理有限元约束处理是在有限元计算中，为了解决特定问题而对有限元网格进行某种约束或限制的一种方法。

它主要用于改善计算结果的准确性、稳定性和收敛性，以确保计算结果满足工程实际需求。

在有限元分析中，有限元模型通常通过有限元网格来近似工程结构。

然而，有限元网格并不总是完美地表示工程结构的几何形状和特征。

例如，当有限元模型出现非物理的奇异性、网格高度不足或不合适的边界条件时，计算结果可能会出现不合理的振荡、误差或发散。

为了解决这些问题，我们需要对有限元模型进行约束处理。

有限元约束处理可以分为几个方面。

首先，网格质量是有限元约束处理的关键。

合适的网格质量保证了有限元计算结果的准确性和收敛性。

常见的网格质量指标包括网格的尺寸、形状、切比雪夫角度和雅可比比值等。

通过合理的网格剖分和剖分参数设定，可以提高有限元计算的准确性。

有限元约束处理涉及网格修正及其相关技术。

网格修正是对有限元网格进行调整，以消除非物理的奇异性和分布不均匀性。

常见的网格修正技术包括加密网格、优化单元尺寸和局部加密等。

通过网格修正技术，可以改善网格的质量、减小奇异性和增强有限元计算的稳定性。

有限元约束处理还涉及边界条件的约束。

边界条件是有限元计算中的重要输入参数，对计算结果具有重要影响。

通过合理约束边界条件，可以提高计算结果的准确性和可靠性。

常见的边界条件约束方法包括约束方法、零边界方法和对称边界方法等。

通过合理的边界条件约束，可以消除误差、减小振荡和增强有限元计算的稳定性。

有限元约束处理还涉及计算结果的后处理和验证。

有限元计算结果的有效性和可靠性是评价计算结果的重要指标。

通过对计算结果的后处理和验证，可以提高计算结果的可靠性和准确性。

常见的后处理和验证方法包括误差分析、试验验证和灵敏度分析等。

通过合理的后处理和验证方法，可以评估有限元计算结果的质量和可靠性。

综上所述，有限元约束处理是在有限元计算中为了解决特定问题而对有限元网格进行约束或限制的一种方法。

有限元网格剖分与网格质量判定指标_李海峰

有限元网格剖分与网格质量判定指标李海峰１　吴冀川２　刘建波１　梁宇兵１１．中国工程物理研究院计算机应用研究所，绵阳，６２１９００２．新加坡国立大学，新加坡，１１９０７７摘要：讨论了网格剖分中的一些常见问题，阐述了网格剖分中应遵循的要求，介绍了近十多年来网格剖分方法的研究进展，回顾了网格剖分的各种算法，并比较了各种算法的优缺点。

基于工程计算需求，提出了网格质量要求及判定指标，探讨了网格质量优化问题。

同时，介绍了当前广泛使用的网格剖分前处理商业软件及其应用状况，并结合工作实际，给出了复杂模型网格剖分的具体实例。

最后展望了网格剖分的发展趋势。

关键词：网格剖分；有限元；算法；网格质量；判定指标中图分类号：Ｏ２４２．２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１２．０３．０２５Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍｅｓｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｃｒｉｔｅｒｉａ　ｏｆ　Ｍｅｓｈ　ＱｕａｌｉｔｙＬｉ　Ｈａｉｆｅｎｇ１　Ｗｕ　Ｊｉｃｈｕａｎ２　Ｌｉｕ　Ｊｉａｎｂｏ１　Ｌｉａｎｇ　Ｙｕｂｉｎｇ１１．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣＡＥＰ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ，６２１９００２．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，１１９０７７Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｍｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｏｆ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒ－ａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ，ｔｈｅ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎ　ｌａｓｔ　ｔｅｎ　ｙｅａｒｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ｂｒｏｕｇｈｔ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｍｅｓｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｍａｎｄｓａｎｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ，ｅｘｐｌｏｒｅｄ　ｔｈｅ　ｍｅｓｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐ－ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｓｏｆｔｗａｒｅｓ，ｔｈｅｎ　ｇａｖｅ　ｏｕｔ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｘａｍｐｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａ－ｔｉｏｎ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｓｈ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｍｅｓｈ　ｑｕａｌｉｔｙ；ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ收稿日期：２０１１—０２—２８０　引言随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法已迅速从工程结构强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种应用广泛并且实用高效的数值分析方法。

Workbench中网格划分与网格质量评估指标物理意义详解

Workbench中网格划分与网格质量评估指标物理意义详解网格质量对于有限元分析和计算至关重要。

然而，如何判断划好的网格质量，是一个技术指标问题。

在Workbench meshing中的统计主要有以下指标：1.element quality：基于给定单元的体积与边长间的比率，值越接近1越好。

2.aspect。

对于三角形和四边形而言，最长边跟最短边的比率，值越接近1越好。

3.Jacobian。

在单元的一些特定点上计算出雅可比矩阵行列式，最大值跟最小值的比率，值越接近1越好。

4.warping factor：主要用于检查四边形壳单元和实体单元的四边形面，值越接近0越好。

5.parallel n：在一个四边形中，由两条对边的向量的点积，通过acos得到一个角度，取两个角度中的大值，值越接近0越好。

6.maximum corner angle：最大角度，对于三角形而言，60度最好，对于四边形而言，90度最好。

针对具体模型进行逐一讲解：该模型在划分过程中使用了四面体、五面体、六面体等网格，尺寸大小不一。

下面分别针对各个指标进行具体说明：1.element quality：基于给定单元的体积与边长间的比率，值越接近1越好。

2.aspect。

对于三角形而言，连接一个顶点跟对边的中点成一条线，再连另两边的中点成一条线，最后以这两条线的交点为中点构建两个矩形。

之后再由另外两个顶点构建四个矩形。

这六个矩形中的最长边跟最短边的比率再除以sqrt（3）。

对于四边形而言，通过四个中点构建两个四边形，aspect 就是最长边跟最短边的比率，值越接近1越好。

3.Jacobian。

在单元的一些特定点上计算出雅可比矩阵行列式，最大值跟最小值的比率，值越接近1越好。

如果最大值跟最小值正负号不同，直接赋值-100.4.warping factor：主要用于检查四边形壳单元和实体单元的四边形面，值越接近0越好。

5.parallel n：在一个四边形中，由两条对边的向量的点积，通过acos得到一个角度，取两个角度中的大值，值越接近0越好。

流体有限元分析的网格评价标准

基于ANSYS Workbench流体有限元分析的网格质量评价ANSYS Workbench的网格剖分平台有两个：一个是集成在Workbench平台上的高度自动化网格划分工具Meshing，另一个是高级专业几何网格划分工具ICEM CFD。

图1 【Statistics】面板用Meshing进行网格划分完成后，可以在Mesh Metric下拉菜单中选择相应的网格质量检查工具来检查划分网格的质量好坏。

对于用于流体分析的的网格，一般在此检查Skewness （偏斜）和Orthogonal（正交品质）。

Skewness的值位于0和1之间，0最好，1最差。

流体分析的网格一般保证其值最大值（Max）小于0.95，如图2所示。

图2 查看网格Skewness值Orthogonal的值位于0和1之间，0最差，1最好。

流体分析的网格一般保证其值最小值（Min）高于0.1，如图3所示。

有限元网格划分标准

有限元网格划分标准有限元法是一种数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构分析、热传导、流体力学等问题的数值模拟。

而有限元网格划分则是有限元法的基础，它直接影响着数值模拟的精度和计算效率。

因此，选择合适的有限元网格划分标准对于数值模拟的准确性和可靠性至关重要。

在进行有限元网格划分时，需要考虑以下几个标准：1. 几何形状的复杂程度，对于简单的几何形状，可以采用规则的网格划分，如正交网格或三角形网格。

而对于复杂的几何形状，需要采用非结构化网格划分，以更好地适应几何形状的变化。

2. 网格密度的选择，网格的密度直接影响着数值模拟的精度，通常情况下，对于需要更精确结果的区域，需要采用更密的网格划分，而对于一些对精度要求不高的区域，可以采用较为疏松的网格划分。

3. 边界条件的考虑，在进行网格划分时，需要考虑到边界条件的影响，确保在边界处能够得到准确的数值解。

通常情况下，需要在边界处采用更密的网格划分，以确保数值解的准确性。

4. 单元形状的选择，在有限元网格划分中，单元的形状对数值模拟的效果有着重要的影响。

通常情况下，应尽量选择形状较好的单元，如四边形单元或三角形单元，以避免出现数值解不稳定的情况。

5. 网格质量的评估，在进行有限元网格划分后，需要对网格质量进行评估，以确保网格的质量满足数值模拟的要求。

通常可以采用网格剖分后的单元形状的变形情况、网格尺寸的均匀性等指标来评估网格的质量。

总而言之，有限元网格划分是有限元法中至关重要的一环，它直接影响着数值模拟的结果。

在进行有限元网格划分时，需要综合考虑几何形状的复杂程度、网格密度的选择、边界条件的考虑、单元形状的选择和网格质量的评估等因素，以选择合适的网格划分标准，确保数值模拟的准确性和可靠性。

有限元网格剖分

有限元网格剖分 (转自中科大有限元论坛）有限元网格剖分1. 引言有限元法是求解复杂工程问题的一种近似数值解法，现已广泛应用到力学、热学、电磁学等各个学科，主要分析工作环境下物体的线性和非线性静动态特性等性能。

有限元法求解问题的基本过程主要包括：分析对象的离散化-有限元求解-计算结果的处理三部分。

曾经有人做过统计：三个阶段所用的时间分别占总时间的40%~50%、5%及50%~55%。

也就是说，当利用有限元分析对象时，主要时间是用于对象的离散及结果的处理。

如果采用人工方法离散对象和处理计算结果，势必费力、费时且极易出错，尤其当分析模型复杂时，采用人工方法甚至很难进行，这将严重影响高级有限元分析程序的推广和使用。

因此，开展自动离散对象及结果的计算机可视化显示的研究是一项重要而紧迫的任务。

可喜的是，随着计算机及计算技术的飞速发展，出现了开发对象的自动离散及有限元分析结果的计算机可视化显示的热潮，使有限元分析的“瓶颈”现象得以逐步解决，对象的离散从手工到半自动到全自动，从简单对象的单维单一网格到复杂对象的多维多种网格单元，从单材料到多种材料，从单纯的离散到自适应离散，从对象的性能校核到自动自适应动态设计/分析，这些重大发展使有限元分析摆脱了仅为性能校核工具的原始阶段，计算结果的计算机可视化显示从简单的应力、位移和温度等场的静动态显示、彩色调色显示一跃成为对受载对象可能出现缺陷(裂纹等)的位置、形状、大小及其可能波及区域的显示等，这种从抽象数据到计算机形象化显示的飞跃是现在甚至将来计算机集成设计/分析的重要组成部分。

2. 有限元分析对网格剖分的要求有限元网格生成就是将工作环境下的物体离散成简单单元的过程，常用的简单单元包括：一维杆元及集中质量元、二维三角形、四边形元和三维四面体元、五面体元和六面体元。

他们的边界形状主要有直线型、曲线型和曲面型。

对于边界为曲线(面)型的单元，有限元分析要求各边或面上有若干点，这样，既可保证单元的形状，同时，又可提高求解精度、准确性及加快收敛速度。

《2024年有限元网格剖分与网格质量判定指标》范文

《有限元网格剖分与网格质量判定指标》篇一一、引言有限元法是一种广泛应用于工程分析中的数值计算方法。

其核心步骤之一就是网格剖分，即将求解域离散化为有限个相互连接的子域，即有限元。

网格的质量直接影响到有限元法求解的精度和效率。

因此，合理有效的网格剖分及网格质量判定是进行有限元分析的重要环节。

本文将重点探讨有限元网格剖分的方法以及网格质量判定指标。

二、有限元网格剖分1. 网格剖分原则有限元网格剖分应遵循以下原则：（1）贴体性：网格应尽可能贴合求解域的形状，以减少边界处的近似误差。

（2）适度性：网格的疏密程度应适中，既要保证足够的计算精度，又要避免过细的网格导致计算量过大。

（3）连续性：网格的连接应保持连续性，避免出现断点或重叠现象。

2. 网格剖分方法常见的有限元网格剖分方法包括：（1）映射法：适用于规则的求解域，通过映射函数将规则域的网格映射到实际求解域上。

（2）插值法：根据边界条件或已知的物理量分布，通过插值函数生成网格。

（3）Delaunay三角剖分法：通过三角化方法将求解域划分为一系列三角形单元，适用于二维和三维求解域。

三、网格质量判定指标网格质量是衡量网格优劣的重要指标，直接影响着有限元法求解的精度和效率。

常见的网格质量判定指标包括：1. 单元形状：包括单元的几何形状、角度等。

单元形状良好的网格能提高计算的精度和稳定性。

通常要求单元的角度尽可能接近于标准角度（如90度）。

2. 扭曲度：指单元形状与其标准形状（如立方体或四边形）之间的相似程度。

扭曲度较小的单元具有更好的计算性能和稳定性。

对于三维问题，可以考察单元的体积扭曲度；对于二维问题，可以考察单元的面积扭曲度。

3. 纵横比：指单元的最大边长与最小边长之比。

纵横比过大的单元可能导致求解过程中的数值不稳定和计算误差增大。

因此，应尽量保持单元的纵横比在合理范围内。

4. 光滑性：指网格中相邻单元之间的过渡是否平滑。

光滑性良好的网格能提高计算的精度和收敛速度。

《2024年有限元网格剖分与网格质量判定指标》范文

《有限元网格剖分与网格质量判定指标》篇一一、引言有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是工程领域中广泛使用的一种数值分析方法，它能够模拟复杂的物理现象和工程问题。

而有限元网格剖分作为有限元分析的基础，其质量和精度直接影响到分析结果的准确性。

因此，本文将重点探讨有限元网格剖分的过程以及网格质量判定指标，旨在为工程技术人员提供有益的参考。

二、有限元网格剖分1. 网格剖分流程有限元网格剖分流程包括以下步骤：问题定义、网格规划、几何模型构建、单元选择、剖分实现及质量控制。

首先，根据问题需求确定求解区域和边界条件；其次，根据问题特性和计算需求进行网格规划，如确定单元类型、尺寸等；然后，根据几何模型进行网格生成；接着，选择合适的单元类型进行剖分；最后，对生成的网格进行质量控制和优化。

2. 网格类型与单元选择有限元网格的类型主要包括结构化网格和非结构化网格。

结构化网格具有较好的规则性和连续性，适用于规则的求解区域；而非结构化网格则具有较强的适应性和灵活性，适用于复杂的几何模型。

在单元选择方面，常用的单元类型包括四边形单元、三角形单元、六面体单元等。

不同类型的单元具有不同的精度和计算效率，需要根据具体问题选择合适的单元类型。

三、网格质量判定指标网格质量是影响有限元分析结果的重要因素。

为了确保分析结果的准确性，需要采用一系列的网格质量判定指标来评估网格的质量。

以下是一些常用的网格质量判定指标：1. 单元形状质量指标单元形状质量指标用于评估单元的形状是否符合要求。

常见的单元形状质量指标包括面积比、角度比等。

这些指标可以反映单元的形状是否过于扭曲或狭长，从而影响计算的精度和稳定性。

2. 光滑性指标光滑性指标用于评估网格的光滑程度。

在剖分过程中，可能会产生一些尖锐的边缘或角落，这些都会影响分析结果的准确性。

光滑性指标可以通过计算单元间的连接性和相邻单元间的连续性来评估。

3. 雅可比矩阵条件数雅可比矩阵条件数用于评估网格的扭曲程度。

有限元网格剖分与网格质量判定指标

有限元网格剖分与网格质量判定指标
李海峰;吴冀川;刘建波;梁宇兵
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】2012(023)003
【摘要】讨论了网格剖分中的一些常见问题,阐述了网格剖分中应遵循的要求,介绍了近十多年来网格剖分方法的研究进展,回顾了网格剖分的各种算法,并比较了各种算法的优缺点。

基于工程计算需求,提出了网格质量要求及判定指标,探讨了网格质量优化问题。

同时,介绍了当前广泛使用的网格剖分前处理商业软件及其应用状况,并结合工作实际,给出了复杂模型网格剖分的具体实例。

最后展望了网格剖分的发展趋势。

【总页数】10页(P368-377)
【作者】李海峰;吴冀川;刘建波;梁宇兵
【作者单位】中国工程物理研究院计算机应用研究所,绵阳621900;新加坡国立大学,新加坡119077;中国工程物理研究院计算机应用研究所,绵阳621900;中国工程物理研究院计算机应用研究所,绵阳621900
【正文语种】中文
【中图分类】O242.21
【相关文献】
1.一个基于网格前沿技术的三维实体四面体有限元网格剖分算法 [J], 梅中义;范玉青
2.基于超单元形函数坐标变换的有限元网格剖分和冷却水管网格二次剖分方法 [J], 邓检强;朱岳明
3.基于能量误差的人体有限元模型网格剖分优化研究 [J], 魏宏安;吴小清;张昂
4.适用于电磁场有限元计算的网格剖分算法 [J], 章春锋;汪伟;吴天纬;安斯光
5.车用载具装备有限元网格剖分定制化策略研究 [J], 林鉴岳;董焱章;程文明;王辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。