网格依赖性 — CAE术语解释

网格依赖性是指由于网格的粗细或形状不同，有限元法（FEM）的结果会发生变化的现象。理想情况下，当网格足够细密时，结果应该收敛到正确答案。但是在材料软化行为或裂纹扩展的情况下，有时会出现"网格越细密结果变化越大"的病态依赖性。

典型情况是伴随应变软化的破坏分析。当网格变细时，裂纹带（损伤区）的宽度会随着单元尺寸而缩小，导致能量吸收量消失。这就是所谓的"网格依赖性"。

可以使用非局部模型（非局部连续体损伤力学）或内聚力单元，来定义与网格无关的破坏能量。Abaqus 的混凝土塑性损伤模型就有这个功能，它用特征长度（与单元尺寸成比例）来规范化破坏能量。

应力集中部分的应力值总是存在网格依赖性。裂纹尖端的奇异应力理论上是无穷大的，所以网格越细应力值越高。这种情况下，不应该直接用应力值来评估，而应该用 J 积分这样的路径无关量（能量释放率）来评估。

网格收敛性验证是必需的。但能够认识到"结果不收敛"也是一项重要的技能呢。