自由网格 — CAE用语解说

自由网格是不受形状限制，自由配置三角形或四面体并自动生成的网格。映射网格像结构网格一样规则排列，如果形状不能分割成四边形或六面体就无法使用。自由网格最大的优势就是能够适应任何复杂形状。

自由网格的四面体要获得相同精度，所需单元数比六面体多5-10倍。另外，一次四面体容易出现锁定现象导致精度劣化。所以在应力集中部应使用二次四面体，或者在可能的部分采用六面体映射网格，这是实务中的一种技巧。

一定要检查两个指标："纵横比"和"歪斜度"。纵横比是单元最长边与最短边的比值，以5以下为目标。歪斜度是单元的变形程度，如果达到0.9以上就会降低解的精度。自动生成网格后要查看这些统计数据，检查是否存在质量差的单元。

首先在局部细化网格大小。如果还是不行，就需要修正CAD形状中的微小面和锐角（特征削除），使网格划分器能够更容易地分割。对于汽车车身面板这样的复杂形状，这种前处理有时会占用分析时间的70%左右。

与网格质量和生成算法相关的这5个用语很重要。

网格是有限元分析的"基础"，如果疏忽大意，所有结果都会变得不可信。虽然很枯燥，但这是非常重要的技能。