几何体和解决方案自适应
SimSolid 适配工具和求解设置最佳实践。
SimSolid 可以实现几何和解决方案的自适应，并通过各种设置来微调这些调整。求解设置窗口中提供了所有自适应控制。选项包括全局和全局+局部目标，以及具有各种控制的自定义目标，以实现所需的求解精度。以下信息解释了每个目标如何发挥作用，并提供了在 SimSolid 中选择哪个选项来获得高保真解决方案的指导。
这些选项适用于 SimSolid 支持的所有分析，并且可以针对每个单独的子工况进行自定义或调整。
几何体自适应
适应薄实体
适应薄实体是控制几何体自适应的关键选项之一。对于具有薄壁结构或具有不同曲率的零件的装配，强烈建议使用此功能。它会识别具有局部曲率的区域，并通过引入额外的自由度来适应这些几何变化。这确保在求解阶段准确捕捉几何变化。
下图是一个波纹板的例子。启用“适应薄实体”时，会沿曲率增加更多自由度。例如，红点表示应用“适应薄实体”时自由度的位置。如果没有此功能，红点通常会较少，从而导致分辨率较低，并且经常导致结构表现出增加的刚度。
组
组在几何体自适应中也发挥着关键作用。组的比例影响几何体分解的初始细化级别，类似于在传统有限元 (FE) 分析中定义全局网格参数。例如，如果一个零件占据了 80% 的体积，它将决定该装配的初始细化级别，从而可能导致其他较小组件的细化不足。
在传统的有限元 (FE) 分析中，通常会增加较小关键区域的网格密度。同样，在 SimSolid 中，创建局部组对于实现较小零件的适当细化非常重要。这种方法可确保每个组件都获得必要的细节级别，从而提高分析的准确性和可靠性。
还可以通过修改细化设置来调整初始细化的级别，这些设置可应用于单个组、零件集或整个装配。
查看零件装配工具提供了装配中所有零件及其相对体积的完整列表。零件可以按体积排序，组织到局部组，并设置为相应的细化级别。创建局部组时，请确保将相似尺寸的零件分组在一起，以避免在单个组内混合不同尺寸的零件。
SimSolid 中的全局+局部目标可以自动为不同尺寸的零件创建局部组，并应用合适的几何和求解方案自适应设置。这种自动化功能通过最大限度地减少手动创建组的需要，简化了流程，特别是对于处理大型装配的情况。
解决方案自适应
在传统的有限元分析 (FE) 中，该过程通常在对模型进行网格划分并执行分析后结束。SimSolid另一方面，它包含一项称为解决方案自适应的高级功能。
自适应通道
作为多通道自适应求解器，SimSolid 首先进行初始几何体自适应分析。然后，它会检查结果中的错误，并通过增加自由度来细化装配的特定零件或单个几何特征（例如孔、约束或连接），从而做出有针对性的调整。然后，求解器将按照求解设置中指定的一系列通道进行处理。这种迭代方法提高了准确性并确保关键区域得到详细关注。
对于全局目标，SimSolid 会通过 3 个通道运行，而全局+局部目标则会通过 4 个通道运行。一般建议不要超过六个通道；相反，建议创建本地组以进一步细化。增加通道数量可以增加函数的复杂性和阶，但这可能并不总是必要的。
错误标准
运行分析时，SimSolid 会执行一系列通道并评估每个阶段的各种错误类型。
- 全局能量测量可识别装配内应变能量较高的区域，并针对这些区域进行局部调整，以提高准确性。
- 位移误差集中在边界区域，例如约束或连接点。例如，在悬臂梁的分析中，SimSolid 首先在支撑区域引入自由度，并在每一通道结束时评估误差。如果边界条件未完全满足，则会添加额外的自由度，并且该过程将继续执行指定的通道数，直到满足边界条件为止。类似的方法也适用于连接。
图 6. 避免使用单线连接和离散点，因为它们可能会引入不稳定性，尤其是在执行大量通道时。离散点会在模型中产生不连续性，从而导致局部应力集中，并且这种应力集中往往会随着每个通道而增加。这可能导致压力预测不准确和潜在的收敛问题。为了确保更稳定、可靠的结果，请使用连续连接。
图 7. 离散连接（左）和明确定义的连接（右） - 通过启用“适应几何特征”选项可以方便地管理牵引力误差牵引力误差。全局+局部目标利用此几何特征来提高准确性。可以对某些零件、零件组或整个装配应用牵引适应。要获得详细的压力数据，请始终启用“适应几何特征”。 SimSolid 识别具有显著应力梯度的区域，并通过增加自由度进行局部调整。默认情况下，SimSolid 已经适应孔等几何特征。启用“适应几何特征”后，求解器还将解决整个装配中的牵引力误差，包括圆角和圆环面等复杂几何特征，确保这些区域得到适当的细化和调整。
图 8. 顶部的图像显示了关闭“适应几何特征”的结果。默认情况下，SimSolid 会在孔周围进行局部调整并有效预测这些区域的应力集中。然而，它可能无法准确捕捉矩形槽等几何体周围的应力，这些几何体可能由于尖角而成为奇点区域。因此，应力预测可能与使用更精细的有限元 (FE) 设置获得的应力预测不同。
当启用“适应几何特征”时，压力模式会显著改善。适应过程更好地捕捉矩形槽周围的应力集中并提供更好的整体应力分布。
牵引力误差是根据在装配中观察到的最大应力确定的。 SimSolid 识别应力水平在最大应力一定百分比范围内的区域内的牵引力误差，并在这些区域进行局部调整。尖角、离散连接以及应用于点的边界条件（通常是奇点来源）可能会导致区域应力集中过度。这些区域可能会导致求解器进行积极调整，从而可能扭曲结果。因此，建议避免此类有问题的配置。
对于定义明确的问题，启用“适应几何特征”以实现高保真压力预测。
示例
- 尖角和几何奇点：下面的例子说明了尖角如何影响应力分布。
- 具有尖角的模型：该图显示的是一个具有尖角的模型。这些尖锐几何特征的存在会导致局部应力集中，从而导致应力预测不准确。
图 9. - 无尖角的模型：该图显示了相同模型，其尖角已被平滑化或替换为圆角。在这种情况下，应力分布更加均匀，反映了更为现实的模式。
图 10. 这种比较强调了解决设计中的尖角问题的重要性。通过对这些几何特征进行四舍五入或平滑处理，您可以获得更准确的应力分布并提高分析的整体可靠性。
- 具有尖角的模型：该图显示的是一个具有尖角的模型。这些尖锐几何特征的存在会导致局部应力集中，从而导致应力预测不准确。
- 离散连接：以下示例重点说明了离散连接如何影响应力分布。
- 具有离散连接的模型：该图显示了垂直板和水平方管之间的离散连接点。这种离散连接可能会导致局部应力集中，从而导致应力预测不准确。
图 11. - 具有明确定义的连接的模型：该图表明，提高连接的分辨率有助于缓解奇点区域，从而获得更准确、分布更均匀的应力分布。
图 12.
- 具有离散连接的模型：该图显示了垂直板和水平方管之间的离散连接点。这种离散连接可能会导致局部应力集中，从而导致应力预测不准确。
- 带预紧力的螺栓接触连接：下面的例子说明了不适当的接触条件的影响。
- 螺栓杆处有绑定接触的模型：这显示了在螺栓杆区域具有绑定接触的螺栓。这里，不适当的接触条件导致螺栓区域周围过度适应，从而造成高应力集中。
图 13. - 螺栓杆处具有滑动接触的模型：这显示了具有正确定义的滑动接触的螺栓。在这种情况下，应力分布更加均匀，反映了更准确的应力模式。
图 14.
这个例子强调了使用适当接触条件的重要性。确保正确定义接触类型对于解决预紧力、实现准确的应力分布和避免误导性结果至关重要。
- 螺栓杆处有绑定接触的模型：这显示了在螺栓杆区域具有绑定接触的螺栓。这里，不适当的接触条件导致螺栓区域周围过度适应，从而造成高应力集中。
通用指南
- 适应几何特征：使用此选项可以有选择地增加小型或复杂几何特征（例如孔或圆角）周围的自由度，以提高应力分析的准确性。
- 适应薄实体：应用此设置可增加薄、弯曲零件周围的自由度，确保这些关键区域获得更精确的结果。
- 在以下情况下使用本地组：
- 高保真应力：需要对装配内的特定位置进行详细的应力分析。
- 比例差异：装配中各个零件的尺寸存在明显差异。
- 混合材料：该装配包括较硬和较软的材料的组合，需要局部细化才能准确捕捉相互作用。