HyperWorks二维网格划分与单元连续性

自动网格划分

HyperWorks中为零件定义几何曲面是创建零件壳单元网格的最佳方式。HyperMesh 创建二维网格最有效的方法是使用 Automesh 面板直接在零件的表面创建网格。

Automesh 面板是 HyperMesh 重要的网格划分工具，通过 automesh 可实现单元尺寸、单元密度、单元类型以及节点分布等控制，同时还可以在最终网格划分确认前进行网格质量检查。零件可以一次性网格划分，也可以进行部分网格划分。网格划分前最好进行几何模型清理。进行结构划分网格前,最好具有代表这个结构的几何曲面.然后使用 automesh 功能进行网格划分。

本章旨在帮助用户熟悉 automesh 面板各个功能，如：

-根据指定的单元尺寸和单元类型一次划分模型中所有曲面。

-练习改变单元密度。

-练习使用单元质量检查工具并改变网格划分算法。

-在待划分网格的曲面上预览网格。

-练习改变单元类型以及节点分布。

-重新划分网格。

自动网格划分

HyperMesh 的 automesh 功能可实现一个或多个曲面快速、高质量网格划分，其包含的多种选项可实现对网格模型的全面控制。

图 3-1 automesh 面板

图 3-2 二维网格划分示例

拓扑视图

曲面自动网格划分产生的结果与曲面的拓扑状态有很大关系。曲面拓扑状态指曲面间的连接关系，合适的曲面连接将产生恰当的网格模型。HyperMesh 使用曲面边界的颜色来表达曲面拓扑状态。

图 3-3 几何模型拓扑视图

单元连续性

为了恰当的使用壳单元来模拟结构，这些壳单元必须是正确连接的，否则在网格不连续位置将出现应力、应变以及变形的突变。

HyperWorks的划分网格前后，HyperMesh 将保留模型中的曲边特征，即在曲边不被压缩的情况下，几何模型上的曲边在网格划分后仍然存在。如果模型曲面正确连接，HyperMesh 将在曲面共享边界位置放置若干节点，然后相连接的两个曲面产生相同数量的单元。

下面四个示例描述了几何拓扑状态对后续网格划分的影响效果。

图 3-4 几何拓扑状态与网格划分结果

Automesh 面板

通过 Automesh 面板的多种网格控制工具可实现高质量网格划分。其中 Align（一致）和 Size（尺寸）选项：

• Flow：Align 控制产生以四边形为主的单元。

• Flow：Size 仅在 align 功能激活的状态下可用。它控制产生尺寸一致的单元。

（a）

（b）

（C）

（a）不使用 flow 控制 （b）使用 Align 控制 （c）使用 Align 和 Size 控制产生的网格

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