SolidWorks®Simulation自适应求解方法

第1章曾谈到SolidWorks Simulation使用三种类型的单元：四面体实体单元、三角形壳单元及横梁单元，每种类型被定义为一阶单元（草稿品质）、二阶单元（高品质）。

一阶单元模拟线性（或一阶）位移和线性应力分布，而二阶单元模拟抛物型（或二阶）位移和线性应力分布。

现在，有必要修正以上内容。除了一阶和二阶实体四面体单元外，SolidWorks Simulation也提供更高阶的四面体实体单元（最高至五阶），即用一个五阶的多项式沿着单元的面和边来表示单元内的位移场。这种单元适合p-自适应求解方法。

在p-自适应求解方法中，单元的阶数不是预先给定的，而是在迭代过程中自动增加的，无须人工干预。这些随阶数增加的单元称为p-单元。

步骤19 创建p-单元算例

复制算例h-adaptive来创建p-adaptive算例。

步骤20 定义p-单元的方法及其选项

为了在算例中利用p-单元，右键单击p-adaptive算例文件夹，并选择【属性】。

在【自适应】选项卡下，选择【p-自适应】。该选项只对静应力分析算例和实体单元有效。

设置【开始p-阶序】为【2】，它表示所有的单元最初被定义为二阶单元。(www.xing528.com)

设置【最大p-阶序】为【5】。p-自适应方法使用迭代算法，称为循环，对于每个新的循环，单元的阶数也增加。允许最高阶为5阶，但实际上所使用的阶数可以低于它，这一项在【最大p-阶序】中定义。

设置【最大循环数】为【4】，如图13-17所示。

图13-17 p-自适应选项

在【p-自适应选项】栏【更改为】后面的文本框中输入【0.05】，然后单击【确定】。

循环次数可由【p-自适应】中的选项指定，直到两次连续的迭代间【总应变能】误差不超过0.05%时循环停止。如果不能满足这个要求，则当单元阶数达到允许的最高阶时（本例中为5阶），循环停止。注意，需要四次迭代循环才能达到五阶单元。用户可研究其他【p-自适应】选项中的内容。

为何指定整体应变能误差的精度如此之高（0.05%）？事实上，本例不期望结果符合这个要求。本例需要强制解算器完成所有4个步骤，这样就能够研究包含4个步骤的图表，而不是只有2、3个步骤的图表。

p-自适应解算过程类似于已经完成的h-自适应网格单元细化的迭代过程。它们都给模型增加了自由度，一个因为网格细化，另一个因为单元阶数增加。

h-自适应与p-自适应求解方法的不同在于h-自适应网格改变而阶数保持不变，p-自适应网格保持不变而阶数发生变化。