‌Hypermesh网格质量检测与优化‌

• 1、1-d单元质量检查包含：

                                             

（1）free 1-d's——检查一维单元是否含有自由端；

（2）rigid loops——检查一维刚性单元是否形成刚性环；

（3）dependency——检查焊接和刚性单元是否含有双重依赖；

（4）length＜——检查单元的最小长度；

（5）length>——检查单元的最大长度；

• 2、2-d单元质量检查

（1）warpage——检查四边形单元的翘曲量，即单元偏离平面的量，由于3点形成平面， 当四边形的一个角点与其他3个角点不在同一平面上时，则形成翘曲，一般地，可接受小于5°的翘曲量；

（2）aspect——检查单元的纵横比，即单元最长边与最短边之比，一般地，纵横比应小于5；

 

（3）skew——检查单元的扭曲度，三角形单元的扭曲角定义为：单元任意一边的中线与其余两边中点连线所成最小夹角的余角。

四边形单元的扭曲角定义为：单元对边中点连线所成最小夹角的余角；

（4）chard dev——检查表面单元偏离真实曲面的程度，即弦差。曲面可以用许多小的平面来近似，弦差即为单元各边的中点与该点在对应面上的投影点的距离。

（5）length<——检查单元的最小边长；

（6）length>——检查单元的最大边长；

（7）jacobian——曲检查单元偏离理想形状的程度，即雅可比（jacobian）值，雅可比值的范围从0到1,1表示理想形状.Hypermesh在每个单元的高斯积分点或角节点计算jacobian矩阵的行列式，并且输出最小值与最大值之比，即jacobian值。通常认为大于0.7的比值是可以接受的，而小于0的比值表示一个凹面单元，这将导致收敛问题。

（8）taper——检查四边形单元偏离矩形的程度，四边形可由对角线分为两个区域，如下图所示。

式中Atri为单个三角形区域的面积，Aquad为四边形的面积。

可见，当taper接近0时，四边形近似为矩形，特别地，规定三角形的taper值为0。

（9）min angle ＜——检查单元的最小内角；

（10）max angle<——检查单元的最大内角。

• 3、3D单元检查

Element Quality--该度量基于给定单元的体积与边缘长度之比。

（1）warpage  ：翘曲，法向角度夹角。最高5度的翘曲通常是可以接受的。

（2）纵横比（Aspect Ratio）

最长边与最短边或者顶点到对边最短距离（最小标准化高度）的比值。3D单元的长宽比是每个面的长宽比的最大值，长宽比通常要求小于5:1.

（3）skew   ：偏斜

（4）Tet chollapse     ：四面体坍塌比,等于节点到对面的距离乘以1.24再除以对面面积，tet collapse =h* 1.24/A

（5）Cell squish：单元挤压

（6）Orthogonality：正交性其值位于0和1之间，0最差，1最好。

（7）length<——检查单元的最小边长；

（8）length>——检查单元的最大边长；

（9）雅可比（Jacobian）

（10）tet collapse：检查四面体单元坍塌的程度。Hypermesh计算四面体每个顶点到其相对面的距离并除以该面面积的二次根，取其中的最小值除以1.24，所得即为tet collapse值。四面体坍塌时，该值为0，对于正四面体，该值为1.

（11）vol skew——检查四面体单元扭曲的程度。Hypermesh假定一个过四面体4个顶点的球体，再依照球体的半径算出一个理想的正四面体的体积，定义vol skew=（理想体积 - 实际体积）/理想体积。vol skew=0，代表正四面体，vol skew=1代表完全坍塌的四面体，即体积为0.

（12）vol AR——检查三维实体单元的形状。对于四面体单元，vol AR为最长的边与最小高线之比；对于其余三维实体单元，vol AR为最长的边与最短的边长之比。

（13）角度（min angle，max angle）

Tria faces：三角面最大最小角度

Quad faces：四边形最大最小角度