SOLIDWORKS 2021對(duì)網(wǎng)格劃分算法和工作流程進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)。這些網(wǎng)格改進(jìn)分為三類：更快的網(wǎng)格劃分算法、改進(jìn)的默認(rèn)選項(xiàng)以及增強(qiáng)的功能、快速解決網(wǎng)格劃分故障。

改進(jìn)了默認(rèn)網(wǎng)格設(shè)置的選項(xiàng)

SOLIDWORKS Simulation中的默認(rèn)選項(xiàng)將自動(dòng)應(yīng)用于新算例。默認(rèn)選項(xiàng)的常見(jiàn)用法是設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果圖，一旦完成求解，該結(jié)果圖將始終顯示在結(jié)果文件夾中。我們還可以使用默認(rèn)選項(xiàng)來(lái)建立首選的網(wǎng)格設(shè)置。

要調(diào)整默認(rèn)選項(xiàng)，請(qǐng)單擊屏幕頂部的“simulation”菜單，然后單擊“選項(xiàng)”。

這會(huì)打開(kāi)一個(gè)新窗口。選擇此窗口頂部的“默認(rèn)選項(xiàng)”選項(xiàng)卡，然后選擇“網(wǎng)格”。

SOLIDWORKS 2021的新項(xiàng)目以黃色突出顯示，并在下面進(jìn)行描述：

1. “使用實(shí)體網(wǎng)格對(duì)所有實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分”將使用實(shí)體網(wǎng)格對(duì)所有實(shí)體，鈑金和焊件實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。使用實(shí)體元素對(duì)所有實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分可節(jié)省為網(wǎng)格劃分模型的準(zhǔn)備時(shí)間，這對(duì)于新手仿真用戶特別有用，但可能會(huì)大大增加總體求解時(shí)間。請(qǐng)注意，為獲得準(zhǔn)確的應(yīng)力結(jié)果，用戶仍應(yīng)遵守從薄元素的厚度到實(shí)心元素?cái)?shù)量的最佳做法建議。還要注意，可以通過(guò)以下方式在研究級(jí)別覆蓋此選項(xiàng)：右鍵單擊零件文件夾，然后選擇“將所有鈑金作為殼體處理”或“將所有焊件作為梁處理”
2. 基于雅可比比率的網(wǎng)格質(zhì)量圖的默認(rèn)設(shè)置為16點(diǎn)
3. 現(xiàn)在可以選擇基于混合曲率的網(wǎng)格器作為默認(rèn)網(wǎng)格器類型

改進(jìn)的基于混合曲率的網(wǎng)格劃分器

 改進(jìn)了基于混合曲率的網(wǎng)格劃分器，以利用優(yōu)化的代碼體系結(jié)構(gòu)，多線程和并行多核處理的優(yōu)勢(shì)，從而大大加快了大型零件和裝配體的網(wǎng)格劃分。它還可以對(duì)先前無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)格劃分的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如果用戶希望在過(guò)程的中間取消網(wǎng)格劃分，則立即取消。與網(wǎng)格取消有關(guān)的性能問(wèn)題（包括程序終止）也已得到解決。這些性能改進(jìn)也適用于基于曲率的網(wǎng)格器。

例如，對(duì)于由68個(gè)獨(dú)立零件組成的鏈和鏈輪組件，我比較了SOLIDWORKS 2020和SOLIDWORKS 2021中基于混合曲率的嚙合器的性能。

 我首先嘗試使用最大3mm的元素尺寸對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格化。它在SOLIDWORKS 2021中快速嚙合，沒(méi)有錯(cuò)誤，但在SOLIDWORKS 2020中未能嚙合。然后，我嘗試將最大單元尺寸減小為2mm，這解決了SOLIDWORKS 2020中的網(wǎng)格失效。然后，我比較了兩個(gè)軟件版本中的嚙合性能。

如您所見(jiàn)，此網(wǎng)格劃分算法在SOLIDWORKS 2021版本中既更快又更強(qiáng)大，網(wǎng)格劃分時(shí)間減少了5.7倍。

 為了真正展示增強(qiáng)的混合曲率網(wǎng)格的能力，我使用了下面大家熟悉的焊件組件（來(lái)自SOLIDWORKS Simulation培訓(xùn)手冊(cè)的第9課），創(chuàng)建了另一個(gè)測(cè)試案例。

 但是，我沒(méi)有使用梁?jiǎn)卧獙?duì)拉伸的形狀進(jìn)行網(wǎng)格劃分，而是使用最大為3mm的實(shí)體單元對(duì)它們進(jìn)行網(wǎng)格劃分。請(qǐng)注意，這絕對(duì)不是FEA建模的好習(xí)慣！我僅將其與實(shí)體網(wǎng)格化以說(shuō)明對(duì)基于混合曲率的網(wǎng)格器的改進(jìn)。下面顯示了這個(gè)非常細(xì)的網(wǎng)格的放大視圖。

然后，我比較了兩個(gè)軟件版本中的網(wǎng)格劃分性能。

如您所見(jiàn)，在這種情況下，此網(wǎng)格劃分算法的SOLIDWORKS 2021版本要快7.8倍。對(duì)于其他組件，它可以快15倍！

網(wǎng)格質(zhì)量診斷工具

 SOLIDWORKS 2021提供了一些很棒的新工具，可幫助您檢查網(wǎng)格的質(zhì)量，檢測(cè)質(zhì)量較差的元素，然后解決問(wèn)題。最好用一個(gè)例子說(shuō)明。

 從上方使用鏈輪組件，我從基于混合曲率的網(wǎng)格器切換到標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格器。我還將最大元素尺寸增加到默認(rèn)設(shè)置6.57mm。這些更改對(duì)于創(chuàng)建一些不良元素以說(shuō)明此新功能是必需的。

網(wǎng)格劃分完成后，右鍵單擊“模擬”研究樹(shù)中的“網(wǎng)格”圖標(biāo)，然后選擇“網(wǎng)格質(zhì)量診斷”。

 這將打開(kāi)一個(gè)新的屬性管理器，我們可以使用它來(lái)隔離劣質(zhì)元素。例如，默認(rèn)情況下，該軟件將雅可比和/或長(zhǎng)寬比大于20的元素視為劣質(zhì)。

 如果我們切換“檢測(cè)到劣質(zhì)元素時(shí)切換到探針和診斷”按鈕，然后單擊“網(wǎng)格質(zhì)量診斷”對(duì)話框左上角的綠色復(fù)選標(biāo)記，它將打開(kāi)一個(gè)名為“探針和診斷”的新屬性管理器。這將有助于我們發(fā)現(xiàn)和隔離不良因素。

 如果切換“隔離質(zhì)量差的元素”，則圖形窗口將顯示裝配體的半透明版本，并突出顯示未通過(guò)元素質(zhì)量測(cè)試的元素。

單擊“顯示網(wǎng)格幫助器”將展開(kāi)屬性管理器，并為我們提供一些解決不良元素的選項(xiàng)。

 例如，我們可以單擊“修改全局網(wǎng)格設(shè)置”，這將使我們返回到基本網(wǎng)格設(shè)置屬性管理器。更有趣的是，如果單擊“網(wǎng)格控制輔助”，該軟件可以立即將網(wǎng)格控制應(yīng)用于模型中劣質(zhì)元素附近的面，這是解決劣質(zhì)網(wǎng)格的推薦方法。切換“全部”按鈕會(huì)將網(wǎng)格控件應(yīng)用于所有問(wèn)題區(qū)域中的所有面。單擊“創(chuàng)建網(wǎng)格控件并重新網(wǎng)格”按鈕，然后將應(yīng)用網(wǎng)格控件并重新設(shè)置模型，從而顯著加快和自動(dòng)化通常更為繁瑣的動(dòng)手過(guò)程的工作流程。

總結(jié)

SOLIDWORKS的開(kāi)發(fā)人員顯然已經(jīng)提出了很多想法，以改進(jìn)SOLIDWORKS Simulation中可用的網(wǎng)格劃分工具，從而帶來(lái)更快的網(wǎng)格劃分算法，改進(jìn)的默認(rèn)選項(xiàng)以及增強(qiáng)的功能，可以快速解決任何網(wǎng)格故障。

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