13.1.3  Creo Simulate技术基础

13.1.3 Creo Simulate技术基础

P-method和H-method就是用来进行网格划分的两种计算方法。

Creo Simulate是基于P方法进行工作的。它采用适应性P-method技术,在不改变单元网格划分的情况下,靠增加单元内的插值多项式的阶数来达到设定的收敛精度。理论上,插值多项式的阶数可以很高,但在实际工作中,往往将多项式的最高阶数限制在9以内。如果插值多项式的阶数超过9仍然没有收敛,这时可以增加网格的密度,降低多项式的阶数,加快计算速度。利用P方法进行分析,降低了对网格划分质量的要求和限制,系统可以自动收敛求解。

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图13.1.2 Creo Simulate 2.0工作界面

P-method能够比较精确地拟合几何形状,能够消除表面上的微小凹面,这种单元的应力变形方程为多项式方程,最高阶次能够达到九阶,这意味着这种单元可以非常精确地拟合大应力梯度。

Creo Simulate中四面体单元的计算结果比其他传统有限元程序中四面体的计算结果要好得多。首先单元以较低的阶次进行初步计算,然后在应力梯度比较大的地方和计算精度要求比较高的地方自动地提高单元应力方程的阶次,从而保证计算的精确度和效率。

非适应性H-method技术和适应性P-method技术在网格划分时的具体区别在于,非适应性的H-method技术划分的有限网格单元较小,数目较多,与实体边界拟合不是很好;适应性P-method技术划分的有限网格单元较大,数目较少,但是与实体的边界拟合较好。

即,H-method是靠增加网格密度,增大单元数量的方法提高计算精度;而P-method是靠增加单元的插值阶次,改变形函数曲线,不需要增加过多的单元数量,来提高计算精度。