meshonafhankelijk

Meshonafhankelijk is een term uit de numerieke modellering en simulatie die aangeeft dat de uitkomst van een berekening niet significant verandert bij verdere verfijning van het discretisatienetwerk (mesh). Een meshonafhankelijke oplossing vertoont convergent gedrag: bij het verkleinen van de elementgrootte neemt de fout af en stabiliseert de oplossing rond een consistente waarde.

Het begrip is belangrijk in gebieden als stromingsmechanica (CFD), eindige-elementenanalyse (FEA), elektromagnetische simulaties en numerieke optica. Meshonafhankelijkheid wordt gecontroleerd met meshsensitiviteitsstudies (convergentietesten), bijvoorbeeld door meerdere reeksen berekeningen met verschillende resoluties uit te voeren en methoden als Richardson-extrapolatie of de Grid Convergence Index (GCI) toe te passen.

Maatregelen om meshonafhankelijkheid te bereiken zijn onder andere adaptieve meshverfijning op basis van foutindicatoren, gebruik van hogere-orde elementen, verbetering van meshkwaliteit (aspect ratio, skewness), en lokaal verfijnen bij grenzen of gebied met hoge gradiënten (bv. grenslaag). Uitdagingen ontstaan bij sterke niet-lineariteiten, turbulente stromen, contactproblemen en fysische schaalverschillen, waar zeer fijne netten en grote rekentijden nodig kunnen zijn.

Hoewel volledige onafhankelijkheid theoretisch nastrevenswaardig is, is in praktijk vaak een afweging nodig tussen nauwkeurigheid en rekenkosten. Documentatie van de gebruikte mesh en de gevoeligheidsstudies is essentieel voor de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid van simulatieresultaten.