3-matic图文教程10丨有限元网格划分之网格质量检查

在这个练习中，你将学习如何检查表面和体积元素的质量。此外，还将展示如何通过平滑的操作进一步改进 Adaptive Remesh 工具的结果。

1.File > Open Project > DemoFiles > Heart.mxp

2.

Fix修复菜单的Fix Wizard(修复向导)允许检查和解决重叠和交叉三角形，这通常在薄的复杂结构中出现。按下 Follow advice, Fix Wizard可以自动解决大多数问题。

在处理非流形网格时，不要使用以下建议选项。

一、检查表面网格的质量

1.

要检查网格的属性，通过选择对象树中的对象并单击 Remesh 选项卡中的Inspect Part（检查部件）按钮，打开一个检查视图。利用这种方法，可以研究曲面网格的不同质量参数，容易定位出质量较差的单元。请注意，屏幕截图中显示的值可能因用户而异。

Shape measure（形状测量）:用等边三角形比较元素形状的方法；

Inspection measure（检验测量）：检查元素的属性，如高度、边长、角度等；

Growth measure（增长测量）：检查从较小三角形到较大三角形的转换。

2.在 Quality parameters（质量参数）部分，将 Shape measure（形状度量）调整为Skewness（偏度(N)），在直方图参数中，确保当前度量设置为形状度量。通过输入或拖动直方图的绿色外边缘，将最大数值调整为0.3。直方图显示，一定比例的三角形的形状质量低于0.3，在本例中为16%。此值也可能因用户而异。

3.若要查看质量低于指定阈值的三角形，请选择 Color low quality triangles（低质量三角形颜色）复选框。三角形的颜色对应于柱状图中柱状图的颜色。

二、重划分表面网格元素

1.

为了优化表面网格，使用了 Adaptive Remesh（自适应Remesh）。如下所示调整参数并应用操作。检查自适应Remesh操作对检查页面的影响。

三、通过平滑进一步改善网格

1.

进入Fix 菜单，选择 Smooth（平滑）工具。确保使用光滑在单独的表面设置，以保持边缘的内部和出口。

2.检查平滑对检查页面直方图的影响。

3.

使用与之前相同的参数重做自适应Remesh，以进一步优化网格并修复在薄区域可能发生的问题。

四、生成一个Tet10体网格

对于本例，将创建一个Tet10四面体，它在每个连接的中间有一个额外的节点。Tet10单元通常称为二次四面体单元，它可以模拟非线性单元的行为，如下图所示。

非线性元素行为可以提供更真实的结果，但更困难和计算密集的计算。

1.

使用 Create Volume Mesh（创建体积网格）工具，选择Tet10作为元素类型。然后，检查记录器的信息，它将根据分析网格质量部分中设置的值提供网格质量的反馈。

使用专家模式，你可以将中间节点投影到原始的(未重新映射的)表面上。

五、检查体积网格的质量

1.

在Remesh菜单中打开Analyze Mesh Quality（分析网格质量）工具。这个工具允许你检查表面和体积网格的质量。

2.选中 Display the shape measure list（显示形状测量列表）复选框，并在求解器之间切换，以查看求解器设置的效果。然后你可以取消选中列表。

3.现在使用 Custom 作为一个求解器。按下Apply并检查记录器信息。正如你所看到的，网格通过了所有的标准。

4.如果您想要某个形状度量的更详细的概述，您可以绘制直方图。形状测量柱状图，网格类型选择为 Volume，并将形状测量改为 Aspect ratio (A)（高宽比(A)）。使用Mark bad elements（标记 “坏元素”）框来查找坏元素的位置。输入如下所示的参数值并按下Apply。记录器信息将显示网格统计数据，而3D视图将显示未达到形状质量的三角形。

练习素材下载地址：

链接：https://pan.baidu.com/s/1hcShPBa36IB2EYg9g082sg

未完待续

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注：本文档翻译自3-matic官方英文教程，仅用于交流学习使用，翻译仅供参考。

翻译：自信速VX