结构仿真高精度有限元网格划分方法

《结构仿真高精度有限元网格划分方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第45卷第6期机械工程学报Vo1．45No．62009年6月CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJun．2009DOI：10．3901，JME．2009．06．304结构仿真高精度有限元网格划分方法李涛，2左正兴廖日东(1．北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081；2．中国兵器工业系统总体部北京100089)摘要：为了得到高精度计算结果的有限元网格，在有限元模型任一单元小片内将其误差分解为全局误差与局部误差两部分：局部误差是由于该单元小片内单元的残值所引起的，而全局误差是由单元小片外区域内单元的残值所导致

2、。提出关键性区域的概念，并得出有限元求解模型中所有关键性区域的网格划分水平决定整个有限元模型的计算结果精度的论断。基于该结论建立高精度有限元网格划分方法流程。以连杆为实例，应用高精度有限元网格划分方法流程对连杆进行高精度网格划分。在压缩工况下，对其平面模型进行关键性区域的划分，并研究其误差特性，可知局部误差是连杆结构仿真误差的主导部分。划分疏密得当的高精度网格。应用实例证明了提出方法的可行性、实用性。关键词：结构仿真有限元关键性区域连杆中图分类号：TB121O39MeshingMethodofHighPrecisionFEMinStructural

3、SimulationsLITaoLZUOZhengxingLIAORidong(1．SchoolofMechanicalandVehicularEngineering，BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081；2．NorthChinaSystemEngineeringInstitute，Beijing100089)Abstract：Inordertoobtainthefiniteelementnetworkfromtheresultofhighprecisioncalculation，theerrorin

4、anypatchofthefiniteelementissplitintotwocomponents：thelocalerrorandglobalerror,theformeriscausedbytheresidualvalueofelementintheelementpatch，whilethelatteriscausedbytheresidualvalueofelementintheexternalareaoftheelementpatch．Theconceptofkeyareasisputforward，anditisconcludedtha

5、ttheprecisionofcalculationresultofthewholefiniteelementmodelisdeterminedbythemeshinglevelofallthekeyareasinthefiniteelementmode1．Basedonthisconclusion，themeshingflowchartofhighprecisionFEMisestablished．Takingtheconnecting-rodasexample，itismeshedbyusingthemethodofaboveflowchart

6、．Underthecompressionworkcondition，thekeyareasofconnecting—rodplanemodelarefiguredout，anditsegorpropertyisstudied．Thehighprecisionmeshingdsareobtained．Feasibilityandpracticabilityofthemethodareproved．Keywords：Structura1simulationsFiniteelementmodelKeyareaConnecting—rod合理的网格划分，这

7、种方法需要几次试算，计算量0前言较大。许多文献[2]经验性地强调应该在应力集中点进行网格加密，但缺乏明确的理论依据与量化准则。良好的网格布置是应用有限元法进行结构仿自适应网格划分L3】由于受后验误差估计的有效性、真时提高仿真可信度的关键要素之一。然而，在目稳定性以及软件的网格重新生成、网格控制能力的前的有限元建模前处理中，由于缺乏相应的理论依制约，现阶段还无法实现实用化。基于特征的网格据，人们往往只能参考前人的经验或简单地采用整划分[4-51将影响有限元分析精度的因素分为四类特体细密的网格划分方法。某些文献[1]采用不断进行征，把特征的特性(各项参

8、数的数据)映射成网格的整体性的网格加密进行收敛性分析的方法获得比较大小。事实上，疏密合理的网格划分不但能够节约计算机时，而