SOLIDWORKS 2021新增功能-网格划分增强

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SOLIDWORKS 2021对网格划分算法和工作流程进行了多项改进。这些网格改进分为三类：更快的网格划分算法、改进的默认选项以及增强的功能、快速解决网格划分故障。

改进了默认网格设置的选项

SOLIDWORKS Simulation中的默认选项将自动应用于新算例。默认选项的常见用法是设置标准化结果图，一旦完成求解，该结果图将始终显示在结果文件夹中。我们还可以使用默认选项来建立首选的网格设置。

要调整默认选项，请单击屏幕顶部的“simulation”菜单，然后单击“选项”。

这会打开一个新窗口。选择此窗口顶部的“默认选项”选项卡，然后选择“网格”。

SOLIDWORKS 2021的新项目以黄色突出显示，并在下面进行描述：

“使用实体网格对所有实体进行网格划分”将使用实体网格对所有实体，钣金和焊件实体进行网格划分。使用实体元素对所有实体进行网格划分可节省为网格划分模型的准备时间，这对于新手仿真用户特别有用，但可能会大大增加总体求解时间。请注意，为获得准确的应力结果，用户仍应遵守从薄元素的厚度到实心元素数量的最佳做法建议。还要注意，可以通过以下方式在研究级别覆盖此选项：右键单击零件文件夹，然后选择“将所有钣金作为壳体处理”或“将所有焊件作为梁处理”基于雅可比比率的网格质量图的默认设置为16点现在可以选择基于混合曲率的网格器作为默认网格器类型

改进的基于混合曲率的网格划分器

改进了基于混合曲率的网格划分器，以利用优化的代码体系结构，多线程和并行多核处理的优势，从而大大加快了大型零件和装配体的网格划分。它还可以对先前无法进行网格划分的模型进行网格划分，如果用户希望在过程的中间取消网格划分，则立即取消。与网格取消有关的性能问题（包括程序终止）也已得到解决。这些性能改进也适用于基于曲率的网格器。

例如，对于由68个独立零件组成的链和链轮组件，我比较了SOLIDWORKS 2020和SOLIDWORKS 2021中基于混合曲率的啮合器的性能。

我首先尝试使用最大3mm的元素尺寸对其进行网格化。它在SOLIDWORKS 2021中快速啮合，没有错误，但在SOLIDWORKS 2020中未能啮合。然后，我尝试将最大单元尺寸减小为2mm，这解决了SOLIDWORKS 2020中的网格失效。然后，我比较了两个软件版本中的啮合性能。

版本 SOLIDWORKS 2020 SOLIDWORKS 2021 最大元素大小

2毫米2毫米

网格质量

高高

节点数

431911429565

元素

290552276124

完成网格的时间

102秒18秒

如您所见，此网格划分算法在SOLIDWORKS 2021版本中既更快又更强大，网格划分时间减少了5.7倍。

为了真正展示增强的混合曲率网格的能力，我使用了下面大家熟悉的焊件组件（来自SOLIDWORKS Simulation培训手册的第9课），创建了另一个测试案例。

但是，我没有使用梁单元对拉伸的形状进行网格划分，而是使用最大为3mm的实体单元对它们进行网格划分。请注意，这绝对不是FEA建模的好习惯！我仅将其与实体网格化以说明对基于混合曲率的网格器的改进。下面显示了这个非常细的网格的放大视图。

然后，我比较了两个软件版本中的网格划分性能。

版本 SOLIDWORKS 2020 SOLIDWORKS 2021 最大元素大小

3毫米3毫米

网格质量

草稿草稿

节点数

10980541079784

元素

48998514793046

完成网格的时间

235秒30秒

如您所见，在这种情况下，此网格划分算法的SOLIDWORKS 2021版本要快7.8倍。对于其他组件，它可以快15倍！

网格质量诊断工具

SOLIDWORKS 2021提供了一些很棒的新工具，可帮助您检查网格的质量，检测质量较差的元素，然后解决问题。最好用一个例子说明。

从上方使用链轮组件，我从基于混合曲率的网格器切换到标准网格器。我还将最大元素尺寸增加到默认设置6.57mm。这些更改对于创建一些不良元素以说明此新功能是必需的。

网格划分完成后，右键单击“模拟”研究树中的“网格”图标，然后选择“网格质量诊断”。

这将打开一个新的属性管理器，我们可以使用它来隔离劣质元素。例如，默认情况下，该软件将雅可比和/或长宽比大于20的元素视为劣质。

如果我们切换“检测到劣质元素时切换到探针和诊断”按钮，然后单击“网格质量诊断”对话框左上角的绿色复选标记，它将打开一个名为“探针和诊断”的新属性管理器。这将有助于我们发现和隔离不良因素。

如果切换“隔离质量差的元素”，则图形窗口将显示装配体的半透明版本，并突出显示未通过元素质量测试的元素。

单击“显示网格帮助器”将展开属性管理器，并为我们提供一些解决不良元素的选项。

例如，我们可以单击“修改全局网格设置”，这将使我们返回到基本网格设置属性管理器。更有趣的是，如果单击“网格控制辅助”，该软件可以立即将网格控制应用于模型中劣质元素附近的面，这是解决劣质网格的推荐方法。切换“全部”按钮会将网格控件应用于所有问题区域中的所有面。单击“创建网格控件并重新网格”按钮，然后将应用网格控件并重新设置模型，从而显着加快和自动化通常更为繁琐的动手过程的工作流程。

总结

SOLIDWORKS的开发人员显然已经提出了很多想法，以改进SOLIDWORKS Simulation中可用的网格划分工具，从而带来更快的网格划分算法，改进的默认选项以及增强的功能，可以快速解决任何网格故障。

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