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六面体网格划分需要计划、努力和耐心。六面体网格划分只支持手工或半自动划分选项。商用软件不支持自动划分或四面体到六面体(类似三角形到四面体)划分方法。
复杂零件六面体网格划分的流程是先在曲面上划分壳单元,然后通过扫掠、旋转、线性实体等方法转换为六面体。自由面检查对已完成的六面体网格是非常重要的。
挤压/拖拽
旋转
扫掠/沿曲线拖拽
线性实体
六面体划分技巧:
即使是经验丰富的工程师也对六面体网格划分工作感到恐惧或不情缘接受这件工作。书本、顾问或大学是无法教你如何划分六面体。真正的学习之道是确定一个方法,坐在电脑前几个小时,不断地试错并从错误中学习。
以下是六面体网格划分的一些技巧:
1)开始工作前做好计划:开始划分网格前应该花足够的时间把几何研究清楚。几何研究清楚后应该可以呈现出下一步如何划网格的思路。是否有对称、局部对称或重复特征,如果存在这些可以节省划分网格的时间。
2)2D四边形网格应该使用规则网格(使用ruled或者mapped),避免使用auto mesh自动生成的网格:应该使网格保持良好的流线,尽量减少三角形数量、钻石形状或漩涡状的四边形。在曲面上使用自动网格划分有时会出现极不规则或随机布置的网格,这些网格在后续步骤可能会导致不可预知的问题。
2)不要急于将壳单元转变为六面体网格:不要急于将壳单元转变为六面体网格。建议先检查当前的四边形网格模式是否有问题。
4)从最复杂的特征开始划分,而不是先划最简单的或者从零件的一个角落开始划分。
在时间管理实践中,首要的准则是:“先对付最简单的问题,然后再处理复杂的。”六面体网格划分的经验刚好相反,应该是:“先对付最复杂的特征然后处理简单的。”初学者常常错误地从零件最简单的部分某个边角开始划分网格。
5)使用线性实体:linear solid和morphing是六面体网格划分中应该使用的非常强大的工具。
六面体和四面体网格比较
l六面体网格得到的单元数是四面体划分得到的单元数的1/2到1/50。六面体网格减少了求解时间从而更容
l易在工作站上处理模型(前后处理显示)。
l考虑到节点数量和网格流向,碰撞和非线性分析中倾向于使用六面体网格。
l六面体网格划分要求更多的时间、更多的经验、努力和耐心。
l过去几年四面体网格的算法不断提升,10节点四面体和8节点六面体在精度上已经没有显著差别。
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