4.3 网格的统计
网格统计用于对划分完毕的网格进行统计,检验已经划分的网格是否符合模型分析的要求,如果不符合要求,需要对网格单元进行修改,以提高网格的质量,保证模型分析结果的准确性。
选择“网格统计”命令,弹出如图4-7(a)所示的“网格统计”对话框,并在“单元类型”下拉列表中选择“三角形”选项后,单击“显示”按钮,弹出如4-7(b)所示的“三角形”对话框。
图4-7 “网格统计”与“三角形”对话框
对话框中有一部分内容在滚动条下面。
“三角形”对话框中包含以下内容。
1.实体计数
统计网格划分后模型中各类实体单元的个数。
(1)“三角形”:表面三角形单元个数。
(2)“已连接的节点”:节点个数。
(3)“连通区域”:连通区域个数,指网格划分完成后,整个模型内独立的连通区域的个数,个数应该为1,否则说明模型存在问题,如图4-8所示,左右两图均为不连通区域。
图4-8 不连通区域
对于导入的一些模型,可能会包含互相不连通的区域,即与整个模型不连接在一起,会导致连通区域个数不为1;不与整体连接在一起的部分要么重新连接到一起,要么将其移除。另一个关于连通性的问题是由于创建流道系统而产生的。这两个问题的产生都可以通过网格连通性诊断功能来进行诊断。
2.边细节:单元边的信息
(1)自由边:是指一个三角形或三维单元的某一边没有与其他单元共用,如图4-9和图4-10所示。
图4-9 自由边
1—自由边;2—共用边;3—交叉边
图4-10 单元边
在双层面和三维类型的网格中,不允许有自由边,但在中性面类型中自由边数可以不为0。
(2)共用边:是指两个三角形或三维单元共用一条边,如图4-10所示。
在双层面网格模型中,只存在共用边。
(3)多重边:是指两个以上三角形或三维单元共用一条边,如图4-10所示。
在双层面和三维类型的网格中,多重边边数必须为0,但在中性面类型的网格中,多重边边数可以不为0。
3.取向细节:单元配向信息
配向不正确的单元必须保证为0。
4.交叉点细节:单元交叉信息
(1)相交单元:相交的单元数,表示不同平面上的单元相互交叉的情况。单元互相交叉穿过是不允许的,如图4-11所示。
图4-11 单元交叉
(2)完全重叠单元:完全重叠单元数,表示单元重叠的情况,如图4-12所示。
图4-12(b)中②表示单元部分重叠,③表示单元完全重叠,这两种情况都是不允许发生的。
图4-12 单元重叠
5.纵横比:三角形单元纵横比信息
三角形单元纵横比是指三角形的长、高两个方向的极限尺寸之比,如图4-13所示的w/h。
图4-13 三角形单元纵横比
(1)最小纵横比值:统计整个网格模型中纵横比最小值。
(2)最大纵横比值:统计整个网格模型中纵横比最大值。
(3)平均纵横比值:统计整个网格模型中纵横比的平均值。
单元纵横比对分析计算结果的精确性有很大影响。大的纵横比会导致分析变慢,而且会影响分析结果。如果最长边是沿着流动方向的,那么大纵横比单元的后节点会对前面的流动计算产生一个附加的抗力,影响分析速度。
要尽量避免大纵横比的三角形单元,特别是在单元长边沿着流动方向的大纵横比网格单元。
一般在中性面和双层面类型的网格分析中,推荐的纵横比最大值为6,在三维类型网格中,推荐的纵横比最大值和最小值分别为50和5,平均应该为15左右。
6.匹配百分比:单元匹配率信息
单元匹配率仅仅针对双层面类型的网格,表示模型上、下表面网格单元的相匹配程度。
对于“填充+保压”分析,单元匹配率应大于85%或更高,低于50%是无法计算的。对于“翘曲”分析,单元匹配率同样要大于85%。
如果单元匹配率太低,应该重新划分网格。