Author
Tại sao cần phải kiểm tra chất lượng phần tử(Element quality) trước khi gửi lên solver tính toán(job submit).
Khi chúng ta muốn mô phỏng bất kỳ bài toán nào bằng FEA (Linear static, linear dynamic, Thermal, Nonlinearity, crash, CFD, thermal, optimization, acoustic) thì chúng ta luôn quan tâm đến 2 vấn đề:
1) Độ chính xác của kết quả: Bạn muốn kết quả mô phỏng chính xác 90%, 80% hay 50%. Thông thường thì sẽ chia càng nhỏ càng chính xác (ngoại trừ Crash analysis).
2) Tốc độ hội tụ. Một mô hình phức tạp với hàng triệu phần tử nếu giải bằng PC thông thường có thể mất hàng tháng, thậm chí hàng năm. Nên các công ty lớn thường dùng các siêu máy tính(Super Computer) để tính toán. Tuy nhiên chi phí mua hoặc thuê Super Computer không hề rẻ. Nên họ cần tính toán hiệu quả cao nhất.
Vì vậy các công ty lớn muốn mô phỏng với độ tin cậy cao (Ford, GM, Toyota, BMW, Honda, Reneult, Nissan) có cả ngàn kỹ sư làm công việc chia lưới, kiểm tra và chuẩn bị mô hình thật chuẩn trước khi chạy tính toán.
Các bạn khi bắt đầu nghiên cứu CAE (Academy thường ví dụ bằng các mô hình khá đơn giản, vuông vắn, và cố gắng giản lược thì không cần quan tâm đến tiêu chuẩn chia lưới lắm. Nhưng với các hãng lớn với mô hình sản phẩm thật, hình dáng phức tạp thì họ phải có tiêu chuẩn chặt chẽ.
Với mô hình SHELL mesh thì 2 phần tử lý tưởng là hình vuông(square) và tam giác đều (equilateral triangle) tuy nhiên với mô hình bên dưới thì ta ko thể luôn luôn có VUÔNG & TAM GIÁC ĐỀU.
Khi đó tiêu chuẩn chia lưới phải có để quyết định sai lệch ở mức độ nào là chấp nhận được.
1. Aspect = max. Element edge length / min. Element edge length
>> Lý tưởng: Aspect = 1 nhưng chấp nhận được là Aspect < 5.
2. Warp = Góc giữa 2 mặt của phần tử tứ giác(QUAD).
>> Lý tưởng = 0. Nhưng chấp nhận được là < 15 deg
3. Jacobian:
>> Lý tưởng = 1. Nhưng giá trị chấp nhận được là > 0.6 (Thông số này rất quan trọng và ảnh hưởng lớn đến tốc độ hội tụ.
4. Min/Max Element Length.
5. Min/Max Angle của QUAD
6. Tetra collapse.
Ngoài ra còn phải kiểm tra Free edges( tính liên tục của mô hình), Duplicated elements, Normal vector(Giá trị màu mè ứng suất trên Post process sẽ phụ thuộc vào hướng của elements, nếu hướng lộn xộn, kết quả view sẽ rất khó hiểu)
Các bạn có thể check tiêu chuẩn này và sửa một cách dễ dàng với các công cụ Pre-processing (ví dụ HyperMesh >> F10).
Mình tin chắc nếu những ai đã có kinh nghiệm và làm CAE thực tế chắc chắn hiểu và quan tâm đến khái niệm "Element Criteria" một cách nghiêm túc.
Trong tất cả các tài liệu chuyên sâu về CAE đều đề cập rõ ràng:
[
/B] >> Solver >> Postprocessing
Nếu preprocessing(chia lưới, gán vật liệu, properties, contact, BC) có vấn đề thì kết quả trên Post-processing sẽ đầy nghi ngờ!!!
Khi chúng ta muốn mô phỏng bất kỳ bài toán nào bằng FEA (Linear static, linear dynamic, Thermal, Nonlinearity, crash, CFD, thermal, optimization, acoustic) thì chúng ta luôn quan tâm đến 2 vấn đề:
1) Độ chính xác của kết quả: Bạn muốn kết quả mô phỏng chính xác 90%, 80% hay 50%. Thông thường thì sẽ chia càng nhỏ càng chính xác (ngoại trừ Crash analysis).
2) Tốc độ hội tụ. Một mô hình phức tạp với hàng triệu phần tử nếu giải bằng PC thông thường có thể mất hàng tháng, thậm chí hàng năm. Nên các công ty lớn thường dùng các siêu máy tính(Super Computer) để tính toán. Tuy nhiên chi phí mua hoặc thuê Super Computer không hề rẻ. Nên họ cần tính toán hiệu quả cao nhất.
Vì vậy các công ty lớn muốn mô phỏng với độ tin cậy cao (Ford, GM, Toyota, BMW, Honda, Reneult, Nissan) có cả ngàn kỹ sư làm công việc chia lưới, kiểm tra và chuẩn bị mô hình thật chuẩn trước khi chạy tính toán.
Các bạn khi bắt đầu nghiên cứu CAE (Academy thường ví dụ bằng các mô hình khá đơn giản, vuông vắn, và cố gắng giản lược thì không cần quan tâm đến tiêu chuẩn chia lưới lắm. Nhưng với các hãng lớn với mô hình sản phẩm thật, hình dáng phức tạp thì họ phải có tiêu chuẩn chặt chẽ.
Với mô hình SHELL mesh thì 2 phần tử lý tưởng là hình vuông(square) và tam giác đều (equilateral triangle) tuy nhiên với mô hình bên dưới thì ta ko thể luôn luôn có VUÔNG & TAM GIÁC ĐỀU.
Khi đó tiêu chuẩn chia lưới phải có để quyết định sai lệch ở mức độ nào là chấp nhận được.
1. Aspect = max. Element edge length / min. Element edge length
>> Lý tưởng: Aspect = 1 nhưng chấp nhận được là Aspect < 5.
2. Warp = Góc giữa 2 mặt của phần tử tứ giác(QUAD).
>> Lý tưởng = 0. Nhưng chấp nhận được là < 15 deg
3. Jacobian:
>> Lý tưởng = 1. Nhưng giá trị chấp nhận được là > 0.6 (Thông số này rất quan trọng và ảnh hưởng lớn đến tốc độ hội tụ.
4. Min/Max Element Length.
5. Min/Max Angle của QUAD
6. Tetra collapse.
Ngoài ra còn phải kiểm tra Free edges( tính liên tục của mô hình), Duplicated elements, Normal vector(Giá trị màu mè ứng suất trên Post process sẽ phụ thuộc vào hướng của elements, nếu hướng lộn xộn, kết quả view sẽ rất khó hiểu)
Các bạn có thể check tiêu chuẩn này và sửa một cách dễ dàng với các công cụ Pre-processing (ví dụ HyperMesh >> F10).
Mình tin chắc nếu những ai đã có kinh nghiệm và làm CAE thực tế chắc chắn hiểu và quan tâm đến khái niệm "Element Criteria" một cách nghiêm túc.
Trong tất cả các tài liệu chuyên sâu về CAE đều đề cập rõ ràng:
[
Nếu preprocessing(chia lưới, gán vật liệu, properties, contact, BC) có vấn đề thì kết quả trên Post-processing sẽ đầy nghi ngờ!!!
Last edited: