在SOLIDWORKS Simulation中的實體網(wǎng)格可分為三種：標準網(wǎng)格，基于曲率的網(wǎng)格，基于混合曲率的網(wǎng)格，還分為草稿品質(zhì)和高品質(zhì)的網(wǎng)格兩類。剛接觸SOLIDWORKS Simulation的工程師對于如何選擇網(wǎng)格往往比較迷惑。我們在這里對SOLIDWORKS教材里解釋的不夠明確的地方，為大家做一個補充。同時對檢查網(wǎng)格質(zhì)量的工具和標準給大家做一個介紹，方便我們對所畫網(wǎng)格的質(zhì)量做一個評判，本文僅對實體網(wǎng)格做解釋，殼單元和梁單元，因為結(jié)構(gòu)簡單，這里我們不做解釋。

一、實體網(wǎng)格劃分規(guī)律

首先我們來看一下三種網(wǎng)格的區(qū)別：

1、標準網(wǎng)格：SOLIDWORKS軟件按照Voronoi-Delaunay 網(wǎng)格化方案進行網(wǎng)格劃分，然而，當用這種方法劃分有小特征或者曲率的幾何模型時，會生成高寬比大或者失效的網(wǎng)格。這種方法在劃分對稱網(wǎng)格時是比較有效。

2、基于曲率的網(wǎng)格：使用高級技術(shù)將模型的網(wǎng)格劃分為有限單元?；谇实木W(wǎng)格算法用可變化的單元大小來生成網(wǎng)格，有利千在幾何體的細小特征處獲得準確的結(jié)果。注：基于曲率的網(wǎng)格支持表面和體的多核計算，標準網(wǎng)格僅支持體的多核計算

3、基于混合曲率的網(wǎng)格：對于無法與標準或基于曲率的網(wǎng)格劃分網(wǎng)格的模型，可以嘗試使用基于混合曲率的網(wǎng)格，。它可以劃分出比標準網(wǎng)格或基于曲率的網(wǎng)格品質(zhì)跟高的網(wǎng)格。但是這種方法不支持多核。

4、草稿品質(zhì)網(wǎng)格：為實體創(chuàng)建線性四面體單元，有4個節(jié)點和5條邊線。

5、高品質(zhì)網(wǎng)格：為實體創(chuàng)建拋物線實體單元，高品質(zhì)網(wǎng)格的節(jié)點和自由度比草稿品質(zhì)更多，因此計算更加準確。

根據(jù)以上幾種網(wǎng)格的特點，我們可以對劃分網(wǎng)格的規(guī)律做如下總結(jié)：

1、針對一般模型，推薦使用第二種劃分方法——基于曲率的網(wǎng)格。因為在工程上完全沒有曲率的零件很少，因此使用基于曲率的網(wǎng)格能夠在高曲率位置得到更高的網(wǎng)格。同時也可以使用電腦的多核計算。

2、如果劃分網(wǎng)格失敗，又找不出模型的問題所在，可以嘗試使用第三種方法——基于混合曲率的網(wǎng)格進行嘗試。但是這種方法不支持多核，因此速度會比較慢。

3、標準網(wǎng)格應(yīng)用較少，除非零件的曲面較少或者計算機的資源確實不足，可以使用第一種方法劃分。

4、在驗證算例能否完成計算的時候可以使用草稿品質(zhì)網(wǎng)格，正式計算使用高品質(zhì)網(wǎng)格以提高精度。

5、實體單元至少要有兩層以上的單元才能得到較為準確的結(jié)果。

二、網(wǎng)格檢查技巧

SOLIDWORKS Simulation檢查網(wǎng)格的標準有兩個——高寬比和雅可比檢查。

1、高寬比：單元的三角形長邊與短邊比值，長寬比過大會造成計算精度降低，較大的高寬比一般會出現(xiàn)在小邊界、彎曲形體、細小特征和尖角等處，我們可以通過局部加密網(wǎng)格或者改變結(jié)構(gòu)的方式提高精度。

2、雅可比檢查：高品質(zhì)網(wǎng)格的中間節(jié)點離開邊線的距離。這是評判單元扭曲度的一個標準，只在高品質(zhì)網(wǎng)格可用，因為只有高品質(zhì)網(wǎng)格才有中間節(jié)點。在尖銳度或曲度非常大的邊界中，在實際幾何體上放置中側(cè)節(jié)點會創(chuàng)建出邊線相互交叉的變形元素。很大程度變形的單元雅可比比率甚至會變成負數(shù)，導致分析停止。在SOLIDWORKS Simulation中認為小于或等于40是可以接受的。

我們可以在算例生成網(wǎng)格后再在算例樹的網(wǎng)格上單擊右鍵，然后生成網(wǎng)格品質(zhì)圖解來查看網(wǎng)格的質(zhì)量。如下圖所示

生成網(wǎng)格圖解選項里有三項: 網(wǎng)格，高寬比例，雅可比。如下圖所示。

在這里我們對同一個模型使用三種不同單元劃分方法進行劃分，精度滑塊都按默認級別，都采用高品質(zhì)網(wǎng)格劃分，并利用網(wǎng)格品質(zhì)圖解進行高寬比比較，以驗證前面對三種劃分方法的區(qū)別。有興趣的工程師可以自己驗證下雅可比檢查的規(guī)律。

生成網(wǎng)格后對他們進行對比可以發(fā)現(xiàn)，標準網(wǎng)格的高寬比為12、基于曲率網(wǎng)格的高寬比為9.87、基于混合曲率的網(wǎng)格高寬比為8.42，三種方法的網(wǎng)格品質(zhì)是越來越好的。并且紅色部分都出現(xiàn)在圓角與平面的過渡位置，也就是小邊界產(chǎn)生的位置。

為了進一步觀察實體內(nèi)部的網(wǎng)格，我們可以在品質(zhì)圖解上右鍵，然后選擇網(wǎng)格剖分，將剖面拖拽到紅色網(wǎng)格的位置，這樣既能將實體剖開，同時保持網(wǎng)格的完整性。

通過這樣的方法就可以讓我們更直觀的觀察出整個零件的網(wǎng)格質(zhì)量，當前網(wǎng)格長寬比過高是由圓弧與平面相交所產(chǎn)生的細小邊界引起的。

我們對邊線進行倒角處理，以消除細小邊界，然后再對基于曲率的網(wǎng)格質(zhì)量進行評估。

這里我們看到，通過倒圓角，基于曲率的網(wǎng)格至大高寬比從原來的9.87降低為7.47，有所減小，并且位置也發(fā)生了改變。

通過生成網(wǎng)格品質(zhì)圖解，我們可以通過高寬比和雅可比檢查來評判網(wǎng)格的質(zhì)量，并方便我們后續(xù)對網(wǎng)格的調(diào)整。