[科普中国]-网格密度

网格密度指的是在有限元等分析方法中，需要划分网格的时候，网格的疏密程度已经大小质量。

在Photoshop里设置网格密度1、最简单的显示方法：快捷键ctrl+ '即ctrl加键盘上双引号和单引号的键（一般位于Enter键左边）。

2、正常显示方法：“视图”——“显示(H)”——“网格(G)”，我们也可以看到它的快捷键是ctrl+ '。

3、网格参数设置。

“编辑”——“首选项”——“参考线、网格和切片”，或者快捷键“ctrl+k”，在弹出的“首选项”对话框，点击“参考线、网格和切片”，在里面就可以选择网格的颜色，间隔和样式。

考察网格密度时候的原则首先，用你的经验去判断所得到的云图是否与你理解的物理现象一致；

其次，不平均的节点结果（PLES）通常要比平均的节点结果（PLNS）大，所以它要偏保守；

第三，PowerGraphics 的结果一般比 FullGraphics 的结果精度高；

第四，SMNB 和 SMXB 的值如果接近最小和最大值时，网格误差较小。1

评估有限元网格密度的方法有限元分析把结构分解成离散的单元，然后组合这些单元解得到最终的结果，它本质上是一种常用的近似技术。其结果的精度取决于单元的尺寸和分布，粗的网格往往其结果偏小，甚至比实际结果低20%到40%。所以必须保证单元足够小、考虑模型更多细节，以得到较好的结果。

由于粗的网格得到的结果是非保守的，因此我们要认真查看结果，以确定它与实际差多远。很幸运，有几种技术帮助分析人员来判断其误差有多少。有些很早就被采用了，而有些是近几年才发展起来的。

最早和最明显的技术是用分析人员对结果判断的经验来估计网格的质量，以确定网格是否合理，如通过看云图是否与物理现象相一致，如果云图线沿单元的边界或与实际现象（如：全息技术、脆性涂层、或其他实验技术）不一致，那么很有可能结果是不正确的。你可以观看云图，回忆一下是否与先前某种模型分析相似，而在那儿在后续的分析中发现是某个量的错误。你可以运用你的分析经验和你该问题的了解确定计算机上看到的结果是否达到精度，当然这种方法极端主观。

更多的评价网格误差的方法是通过比较平均的节点结果和不平均的单元结果，ANSYS提供了两条显示结果的命令：PLNS、PLES，前者是显示平均的节点结果、后者是显示不平均的单元结果。它们的差别是什么？PLNS命令是计算节点结果，它是通过对该节点周围单元结果的平均得到的，分析结果是基于单元高斯积分点的值，然后外插得到到每个节点，因此在给定节点周围的每个单元都由自己单元计算得到，所以这些节点结果通常是不相同的，PLNS命令是在显示结果前将每个节点的所有结果进行了 平均，所以看到的云图图是以连续的方式从一个单元过渡到下一个单元。而PLES命令不对节点结果平均，所以在显示云图时单元和单元之间是不连续的。这不连续的程度在网格足够密的时候回很小或不存在，而在网格较粗时会很大。由于PLNS结果是一个平均值，所以它总是比用PLES命令得到的结果要小，它们的差可以较好的表示网格的密度，而且，由于PLNS是一种平均结果，所以它比PLES命令欠保守，对结果估计不足。由PLES命令显示的结果比较保守，而且要比PLNS命令得到的结果精确。2

最近研究现状一种更新的估计网格密度的方法是比较用 PowerGraphics 得到的结果和用 FullGraphics 得到的结果，这种技术仅限于实体模型采用四面体单元的情况，但它十分有效和精确。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学