网格质量评估分析

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1. 网格质量评估指标概述

• 网格质量评估指数
• ANSYS提供详尽的网格质量评估指标

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2. 网格质量评估指标说明

• Element Quality-单元质量
• 不适用于点/线单元质量评估
• 使用与面/体单元质量评估
• 提供网格质量综合标准
• 取值范围0~1
• 1：完美正方体或正方形
• 0：单元体积为0，或为负体积

• Jacobian Ratio-单元雅克比
• 反映单元空间与真实空间映射关系
• 过高的雅克比率表示映射失真
• 雅克比相同条件下，二次单元比一次单元具有更优的映射
• 正四面体雅克比=1
• 单元内一点的雅克比表示该点单元扭曲程度
• 结构分析，雅克比<40
• 适用于高阶等参单元
• 低阶单元雅克比=1

• Warping Factor-单元翘曲因子
• 适用单元
• – 四边形壳单元/六面体单元/楔形体四边形表面单元/金字塔表面单元
• 高翘曲因子反应单元质量缺陷
• 理想无翘曲平面四边形，=0
• 薄膜壳单元，<0.1
• 其余壳单元，<1
• Shell181允许高翘曲限值，<5程序警告，<7错误警告

• Parallel Deviation-平行偏差
• 线性应变计算过程，四边形单元对边不平行，计算收敛速度降低
• – 四边形壳单元/六面体单元/楔形体四边形表面单元/金字塔表面单元
• 理想平行偏差，=0度
• 无中间节点四边形警告值，<70度
• 错误极限，<150度

• Maximum Coner Angle-最大顶角
• 单元顶角接近180度，降低计算效率
• 理想三角形单元最大顶角，=60度
• 理想四边形单元最大顶角，=90度
• 无中间节点四边形警告值，<155度
• 错误极限，<179.9度

• Skewness-单元倾斜度
• 单元基本质量监测指标
• 反应单元接近理想情况程度
• 理想值，=0
• 极限值，=1

• Orthogonal Quality-单元正交质量
• 单元采用面法向量
• 单元中心指向每个相邻单元中心矢量
• 计算单元面法向量与每个林单元矢量点积
• 取值范围，0~1
• 理想值，=1
• 极限值，=0
• 平均值>0.5,，计算结果可接受