有限元分析网格单元的选用原则

杨俊生

摘 要：有限元分析可以对企业产品设计做出快速响应，有效节省昂贵的现场试验费用，缩短产品开发周期，提前产品上市时间。本文归纳了网格单元类型、合格评价指标以及选用原则，针对不同的分析类型选出最佳网格单元类型，避免重复无效的冗余周期。实践案例表明，合理选择网格类型，可以有效缩短求解周期。

关键词：网格单元类型;网格化;合格评价;选用原则;求解周期

中图分类号：O316文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）17-0035-03

Principles of Grid Element Selection in Finite Element Analysis

YANG Junsheng

（Valeo Automotive Air Conditioning （Hubei） Co.， Ltd.，Jingzhou Hubei 434000）

Abstract： Finite element analysis can quickly respond to enterprise product design， effectively save expensive field test costs， shorten product development cycles， and advance time to market. This paper summarized the grid cell types， qualified evaluation indicators and selection principles， and selected the best grid cell type for different analysis types to avoid repeated redundant cycles. Practical cases show that a reasonable choice of grid type can effectively shorten the solution cycle.

Keywords： grid cell type;gridding;conformity assessment;selection principle;solution period

有限元网格单元的选用对仿真结果的准确性及仿真周期有着至关重要的影响，前者决定了仿真是否有效，后者决定仿真成本高低。网格划分合格与否关乎仿真的准确性，不合格的网格甚至导致仿真失败。所以，仿真的有效性、准确性及节约成本是企业和仿真工作者不断追求的目标。

虽然国家相关标准[1-2]明确了机械产品结构有限元力学分析的通用规则，指出了根据产品结构几何特点及需求来合理选用网格单元，但是具体如何选择合适具体的网格单元类型是仍需要解决的问题。对企事业单位而言，如何有效节约成本将是其面临的严峻问题。本文归纳总结了FEA仿真中最常用的网格单元类型，详细描述了网格单元选用原则及网格合格评价指标，为结构有限元静态及动态分析提供依据。实践案例证明，选用最佳网格单元是缩短仿真周期、节约仿真成本的直接简易又经济实用的方法。

1 网格单元分类

以常……