Inventor應力分析 收斂設定

網格的密度對計算結果跟收斂速度會有一定的影響，
對經驗不多的FEA使用者來說，
網格究竟要切到什麼程度才算適合很難決定，
有時切得太密算很久，久到以為電腦是不是當掉了?
切得太疏結果差太多，離譜到不可置信!
所以網格的切割密度對使用者來說是非常困擾的設定。

好在Inventor應力分析提供了一個不錯的網格收斂設定功能，

可以讓使用針對特定位置 、特定計算結果項目指定收斂範圍，
讓網格可以針對設定的收斂要求自動細分網格，
直到特定位置的特定項目的計算值收斂到要求範圍內時自動停止網格的細分。

所以有關收斂設定的部分就要分成兩個部份來看 :
收斂的設定
特定位置與結果數值

收斂設定包括 :
1. 最大H細分數
2. H 細分門檻
3. 停止準則

首先要先瞭解這裡指得"H"是什麼? 不是謎片的"H"
H指得是在FEA中提高計算收斂性的兩種方法 "H-method"跟"P-method"中的H-method"，
H-method指得是將網格切細變多，例如一個方塊同樣體積下從1個變4個再變成9個網格，就是切細切多
P-method指得是網格數量與大小不變，但是將元素邊緣從一次方的線性方程式改為二次方甚至三次方的方程式，網格大小數量不變，但是節點數增加了，所以計算量還是會增加，

圖片來源 : “EveryOne is Number One"

Inventor應力分析其實會在前2～3次的計算中，自動先執行p-method的網格細分，當H最大細分數設定為0時，Inventor就會停止網格細分的計算，若H最大細分數設定為非 0 值時，就會根據"H最大細分數”跟“H細分門檻”以及“停止準則”進行H-method"的網格細分計算。
參考網頁說明。

H最大細分數指得是要執行幾次網格細分，次數越多，執行時間越久，
而且因為每次細分後網格與節點數會增加，計算時間會一次比一次長，
一般建議不超過5次，但是如果細分後的計算結果符合停止準則也會自動停止繼續進行網格細分。

H細分門檻指得是針對關注的計算結果的網格細分位置範圍設定，例如計算結果設定是von Mises應力，Inventor應力分析會自動根據前一次計算結果最大值(例如100MPa)，找出所有符合設定門檻範圍的位置進行細分，例如細分門檻為0.75(100*0.75=75MPa)，軟體就會自動找出所有計算結果介於75～100MPa的位置將網格進行細分 ; 所以如果把值設為0，那軟體就會對所有位置進行細分，網格數量就會大增，造成計算時間巨增 ; 可設定範圍值0～1，預設值為0.75，建議不小於0.5。

停止準則指得是兩次細分計算結果的數值差距比例，
例如第一次計算結果針對某一幾何的最大值為0.16mm，
若設定值為10%，第二次計算結果的範圍只要落在0.16*0.9=0.144到0.16*1.1=0.176之間，軟體就會視為計算已經收斂，忽略最大細分數的設定自動停止網格細分與計算繼續進行。

瞭解這三個設定之後，接下來的部分就簡單了。
指得是要關注那一個計算結果項目跟那些幾何位置。

有關H-method的收斂狀況，可以從結果的“收斂結果”圖表顯示中看到收斂的變化。