网格独立性 — CAE术语解释

网格独立性是指结果几乎不依赖于网格粗糙度的状态。通过确认网格收敛性，证明"使用此网格密度时结果稳定"。在CFD论文中必须有"mesh independence study"章节，其重要性不言而喻。

至少用三个阶段的网格（粗、中、细）进行分析，观察注目的物理量（最大应力、压力损失、Cd值等）的变化。使用基于Richardson外推法的GCI（Grid Convergence Index）进行定量评估是最佳实践。

从三个网格的结果推断理论收敛次数和外推值，定量化为"此网格下的误差在○%以内"。在CFD期刊论文中，使用GCI来证明网格独立性事实上已成为标准做法。

结构分析多以应力的变化率来判断，但也可以使用GCI。不过，对于特异应力（裂纹尖端或角部），随着网格细化应力会理论上无限发散，此时GCI不适用。这种情况下需要用J积分或应力的面平均值来评估。

用Excel就能轻松计算GCI，提前准备一个模板会很方便。