‌Hypermesh单元质量检查深度解析‌

对于2D单元，检查项主要包括：

1. 翘曲度（warpage）：用来衡量一个单元偏离平面的程度，仅适用于四边形单元，将四边形单元沿其对角线分成两个三角形，这两个三角形单元法向量之间的夹角（锐角）定义为该四边形网格的翘曲度。理想值=0度，可接受值<16度。

翘曲度定义示意图

2. 长宽比（aspect）：单元最长边与该单元最短边之比。理想值=1，可接受值<5。

长宽比定义示意图

3. 扭曲度（skew）：也称偏斜度，对于四边形单元定义为90度-两条中线夹角的最小值；三角形单元定义为90度-每个顶点与对边中点连线与两相邻边的中线夹角的最小值。理想值=0度，可接受值<60度。

扭曲度定义示意图

4. 弦差（chordal deviation）：用于检查网格边线对实际几何曲线的模拟情况，定义为单元边中点距曲面的最大距离。

5. 雅克比（jacobian）：评价一个单元偏离完美单元的程度。完美四边形单元为正方形，完美三角形单元为等边三角形。雅克比的取值在0到1之间，理想值=1，可接受值>0.6。

6. 长度（length）：三角形单元或四边形单元角点至对边的距离。最短距离称为最小长度min length。

7. 锥度（taper）：对于四边形单元，沿两条对角线可将其划分为四个三角形。锥度定义为：

Taper=1-(Atri/(0.5*Aquad))min。锥度理想值=0，可接受值<0.5。

8. 内角（angle）：扭曲度基于单元的全局形状，不考虑四边形或三角形的单个内角。内角用来检查单元单个内角的大小。四边形单元内角的理想值为90度，可接受值为[40, 135]度；三角形单元内角的理想值为60度，可接受值为[20, 120]度。

对于3D单元，增加检查项：

1. 四面体坍塌比（tet collapse）：Tet collapse=h*1.24/A。坍塌比理想值=1，可接受值>0.1，也就是说，对于一些不规则复杂模型，通常保证雅克比大于0.1即可以进行分析。

坍塌比定义示意图

附：另外体网格生成之后，首先共节点，然后通过tool->find face生成对应的表面网格，最后通过tool->edges检查面网格是否存在自由边和T形边，若存在T形边，删除重复的体网格。

附图：

附图一 2D单元质量指标

附图二 单元质量检查控制参数

备注：上述总结参考GB/T 33582-2017。