做有限元分析的工程师大都期望自己的网格能够看起来又精确又漂亮,毫无疑问,能够画出整齐划一的六面体网格确实令人羡慕。六面体网格是Hypermesh的拿手好戏,ansys workbench的multizone也不赖,可是今天我给大家说的是NX的前处理也是可以做出这么漂亮的网格的。

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首先我们要弄清楚两个概念,拆分体与网格配对。

  • 拆分体
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前处理当中的拆分提基本操作命令与建模模块一致。前处理当中的拆分体比建模模块多了一个仿真设置。创建网格配对条件:勾选此处即在拆分处自动建立一个粘连重合的网格配对条件,即体虽然拆分了,但是网格是连续的。检查可扫掠的体:勾选此项,可自动检查当前的实体是否具备可扫掠条件,以红色(不可以)、黄色(可能可以)、绿色(可以)以做区分。

  • 网格配对
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网格粘连重合:在源面和目标面之间进行几何体和网格节点的共点连接。可以在拆分体时创建,也可以在网格划分之前手动创建。粘连非重合:在源面和目标面上的网格之间节点不重合,通过RBE3单元连接。自由重合:使源面和目标面上的网格相互对齐,但网格之间不创建任何连接

下面以一个螺钉来介绍网格划分的过程。

模型已经建立好,打开模型,通过应用模块,前/后处理,新建fem,新建理想化部件,设置理想化部件为显示部件。

  1. 提升体
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提升体后,理想化部件的拆分等修改不会影响原始模型, 而原始模型的修改会传递给理想化部件

2. 拆分体

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如图所示,该模型为红色,非可扫掠体,可以采用拉伸将模型拆分,我们也将创建网格配对条件勾选,会自动创建粘连重合

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拆分之后,模型已为绿色,可以进行扫掠,如果对网格要求不高,则可以进行下一步生成网格了。但要达到本此漂亮的网格要求(映射网格),还要进一步进行进行切分。

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最后切分后的形状为典型的铜钱式,由于完全是NX CAD式的操作,该拆分工作很容易完成。

3. 2D映射网格划分

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我们分片将端面的网格进行映射网格划分,当然,可以通过边界的控制参数来调整每条线进行切割的数量。注意,将网格导出至求解器不要勾选,此2D网格只是用来辅助进行3D网格扫掠,不可参与进行求解计算。

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4. 3D扫掠网格划分

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新建网格收集器,采用3D扫掠网格命令即可对该模型进行网格划分。

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最终大功告成。

总结:一般六面体网格划分的步骤即为拆分体(注意网格配对),2D映射网格(注意不要将2D网格输出到求解器)再3D扫掠。一旦知道了流程,就是针对不同的模型,进行相应的切分方法来达到能够扫掠的目的。个人觉得通过NX前处理进行六面体网格划分还是很方便的。一起来试试?

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