Netzqualität
Was Elementqualität in Dr.Q bedeutet: eine Zahl pro Element und was sie bestimmt.
Die Netzqualität beeinflusst die Ergebnisgenauigkeit direkt. Verzerrte oder invertierte Elemente liefern ungenaue Ergebnisse und können den Solve scheitern lassen.
Eine Zahl pro Element
Dr.Q gibt die Netzqualität als einen einzigen Wert pro Element zwischen 0 und 1 an: 1 ist ein ideales Element, 0 ein entartetes oder invertiertes. Es gibt keine getrennten Skewness-, Aspect-Ratio- oder Jacobi-Felder zum Ablesen, sondern eine normierte Qualitätszahl. Eine Konvergenzstudie betrachtet das schlechteste Element im Netz, seine minimale Qualität.
Die Formel hinter dieser Zahl passt sich dem Elementtyp an, damit der eine Skalar über ein gemischtes Netz vergleichbar bleibt:
- Tetraeder und Dreiecke nutzen ein Form-/Collapse-Verhältnis, wie flach oder gestreckt das Element gegenüber einem idealen ist.
- Hexaeder und Vierecke nutzen ein Jacobi-Verhältnis, das den am stärksten und den am schwächsten gestreckten Integrationspunkt vergleicht; es fällt auf 0, wenn das Element invertiert ist.
Diese Formeln stellen Sie nicht ein; so misst Dr.Q die Elemente, die es erzeugt.
Ein Element mit Qualität 0 ist entartet oder invertiert und lässt sich nicht lösen. Das ist ein Geometrie- und Vernetzungsproblem, das upstream gelöst wird, keine Solver-Einstellung.
Was die Netzqualität bestimmt
Die Elementqualität ergibt sich aus zwei Dingen, die Sie nicht direkt einstellen: der Geometrie und dem automatischen Mesher. Schlechte Qualität geht fast immer auf die Geometrie zurück:
- Sehr dünne oder splitterartige Flächen
- Extrem kleine Features im Verhältnis zur Bauteilgröße
- Sehr dünne Wände, die gestreckte Elemente erzwingen
Weil die Qualität aus der Geometrie folgt, verbessert man sie upstream: die CAD bereinigen, nicht das Netz.
Die Qualitätsschwelle
Dr.Q nutzt eine Qualitätsschwelle als Hinweislinie. Fällt während einer Konvergenzstudie das schlechteste Element darunter, gibt Dr.Q eine Warnung aus, die die minimale Qualität und die Anforderung nennt. Sie verwirft das Netz nicht und stoppt den Lauf nicht: sie ist ein Verlässlichkeitshinweis, kein Tor. Ergebnisse auf einem Netz mit sehr niedriger Elementqualität sind in der Nähe dieser Elemente unter Umständen weniger belastbar.
Wenn die Vernetzung ganz fehlschlägt oder eine Qualitätswarnung kommt, steht unter Netzfehler, was zu tun ist.