CAE結構分析中網格形狀對結果的影響有多大?

之前接觸過很多客戶，對於分析用網格的要求一般都很高，尤其在汽車和航空領域內，很多結構都需要劃分六面體網格進行計算。

六面體網格的劃分非常麻煩，但我也沒有具體比較過四面體和六面體網格的具體差異到底有多大，一般來說，都認為四面體網格的剛度稍微偏大一些，但也沒有具體的證據支撐。

最近看了一篇文章關於網格的幾個誤區，說明了其實四面體較之六面體並不會表現的很差，而關注一下ANSYS新版的功能升級，也更多的是提高網格自動劃分的能力，貌似隨著計算機性能的提升，之前四面體導致自由度偏大的問題也迎刃而解。

因此，我想問的是，根據各位的使用經驗，如果拋開計算效率，在相同網格質量的前提下，四面體和六面體的網格差異究竟有多大？

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以ansys16.2為例，在應力集中區域，一個曲軸受壓縮時，用四面體網格在周向上是應力不均勻的，而用掃略出的六面體結果是均勻的，差異是比較明顯的。但是如果你的四面體質量很好的話，差異可能也不大。有時間我上個圖。

圖來了：

注意網格都是二階，四面體和六面體mesh size一致。

在加密網格前六面體與四面體網格對比

averaged result：

unaveraged

可以看到，tetra的問題是應力不均勻，差異較大，unaverge 的結果簡直沒法看，但是如果只比最大值的話，tetra的結果其實更靠近真實解；

網格加密後：

在tetra中可以很清楚看到網格的影響

unaverge

tetra的結果好了一點，但是unaverage的結果依然波動較大，而且與average結果差異太大了

由於這個幾何有點複雜，不能再加密了，不然我的電腦受不了了。

我的結論是：

1. tetra的主要問題在於結果的一致性較差，如果只看average結果的話，並且只關心最大值得花話，問題可能不大，甚至有可能更接近真實解

2. 不管四面體還是六面體，網格質量以及尺寸是最重要的。當然一 階四面體不能用了，太差。

如果質量都很好且尺寸均勻且，那麼結果差異不大。

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模型大了之後你會發現，首先用結構化會同樣精讀上大大的節省單元以及節點的數量。

曾經用一個很渣的電腦算曲軸的模態，比較懶用四面體自動網格結果內存不足。花了幾個小時分塊畫結構化網格電腦就跑出來了。

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一般來講, 位移解誤差不大, 應力解比較大。

單元形式, 差值階數, 單元質量, 後處理方案, 都會影響。

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您好^_^，我現在在做畢業設計，題目是泡沫夾層板熱衝擊響應數值模擬，泡沫夾層板應當就是複合材料，想麻煩問一下您用Ansys哪個模塊更好還是Abaqus 比較方便，現在我是哪個都要重新開始學的那種，目前一頭霧水，不知從何下手，所以真心麻煩您指點我一下，非常感謝^_^^o^

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四面體是常應力(變)單元而六面體不是，這導致一個單元中所有位置的應力都是一樣，會導致模擬結果的雲圖不準確，不貼切現實。

可以通過加密四面體單元來解決這種問題，但是也增加了計算時間和對硬體的要求。

所以採用那種單元要綜合考慮各方面來選擇。

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線性的就只是計算效率的問題了，四面體網格多了精度也就上來了。所以cosmos就很牛逼。非線性不一定。

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