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網(wǎng)格劃分:六面體和四面體該怎么選擇?

2021-02-01 10:59 作者:醫(yī)學(xué)力學(xué)有限元分析  | 我要投稿

1、什么是六面體和四面體?


六面體:就是長方體這種有六個(gè)面的,當(dāng)然可以不是直角的

四面體:就是三角形圍成的體積。




2、六面體和四面體對比?


四面體、六面體同屬實(shí)體單元,都有一階、二階單元。

四面體網(wǎng)格
優(yōu)點(diǎn):對復(fù)雜幾何適應(yīng)性好,多用于自由網(wǎng)格劃分,可以快速生成網(wǎng)格;
缺點(diǎn):同樣尺寸條件下,結(jié)果精度相對六面體差一些,需要采用高階單元,導(dǎo)致更大的計(jì)算量;

六面體網(wǎng)格
優(yōu)點(diǎn):計(jì)算規(guī)模相對小,多用于動(dòng)力學(xué)分析;
缺點(diǎn):需要較多時(shí)間進(jìn)行幾何簡化、切割,生成網(wǎng)格時(shí)間長;

另外,厚板類結(jié)構(gòu)只可選擇殼單元或六面體單元,一般不用四面體。


3:什么情況情況下不可用四面體網(wǎng)格?? 什么情況下不可以用六面體網(wǎng)格?


六面體計(jì)算收斂速度快,四面體計(jì)算收斂慢。


你的模型如果簡單,就無所謂了,但是如果復(fù)雜,就需要考慮下面的問題:如果用一臺電腦計(jì)算,無論多厲害,最好盡量畫六面體網(wǎng)格。如果你用超級計(jì)算機(jī)或者云計(jì)算之類的,計(jì)算能力是單臺電腦的幾十倍上百倍的話,那四面體網(wǎng)格也是可以的。


舉個(gè)例子,我的模型是兩千萬網(wǎng)格,自己的計(jì)算機(jī)是16G內(nèi)存,我就覺得我不會(huì)這么傻逼的用自己電腦算,就會(huì)提交超算,占用計(jì)算資源一般是自己電腦的20-40倍,一般一晚上就能算出來了。


從力的傳播途徑也可以定性的看出區(qū)別——比如長方體劃六面體網(wǎng)格,頂面垂直加力,力會(huì)直接作用到下一個(gè)網(wǎng)格正面,然后產(chǎn)生變形后有一個(gè)側(cè)向分量;而四面體網(wǎng)格則是相鄰網(wǎng)格全部需要三角函數(shù)進(jìn)行分量——計(jì)算量一下就大幅度上去了。


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