基于HyperMesh实体单元格划分

鉴于HyperMesh实体单元格区分鉴于HyperMesh的实体单元网格生成纲要:利用HyperMesh的三维实体网格区分功能，介绍了几种典型几何特色的区分思路，为此后近似的网格区分供给参照，也考证了HyperMesh在实体网格区分中的强盛功能。概括计算机协助工程(CAE)已经在汽车工业中应用多年，很多有限元理论和软件已经获取了成熟的应用。美国阿尔泰企业的HyperMesh是优秀的软件之一。比如，创立板壳单元、实体单元、焊接单元等。，以及与其余软件的接口等。，能够现出优秀的表现。特别是在实体单元的区分上有其独到的优势。下边将经过几个典型的例子进行详尽的说明，这也能够为此后近似的工作供给解决。示例描绘2.1座垫实体几何图形的网格生成本示例将经过一组座垫实体网格区分，介绍HyperMesh8.0中新增的办理实体几何的功能。如图1所示的是一套座垫。原始几何图形不过表面面上的一层壳几何图形，而且该几何图形是不规则的。当从前没法办理立体几何时，一般的办理方法是先清理几何，而后经过增添一些协助曲面形成一个封闭的壳体，而后依据经验将大块切割成相对规则的小块。最后，能够使用3D子面板中的“实体谅图-一般”或“线性实体”等工具，第一将小块切割成网格，而后将小块缝合在一同。这类方法的弊端是，一方面需要制作大批的协助面，另一方面，在区分每个小块时，需要考虑最后缝纫时的节点对应问题。经过对几何模型的察看，发现固然座垫拥有不规则的几何形状，可是它不拥有局部突出或订交的几何特色，所以我们能够考虑怎样在几何闭合板和壳以后生成实体，而后在几何冲洗以后获取如图2所示的几何体。使用3D子面板中的实体谅图-体积工具，在设置有关参数后，能够自动区分以六面体为主、五面体为辅的实体网格。别的，软件自动区分的网格能够完好切合几何图形，网格质量相对较好。只要略加调整即可完好知足网格质量要求。此刻整个过程比从前少花了70%以上的时间。2.2考虑油路特征的连杆实体网格区分下边将经过一个发动机连杆实体网格区分的实例，简要介绍不连续特色的过渡办理方法。如图3所示，对某发动机连杆总成的实体网格图进行了区分。连杆自己体积很小，但其上有很多几何特色。考虑到连杆的大多数特色都是对称的，其区分思路确立以下:第一取带油道的连杆特色的四分之一来区分立体网格，而后再对非对称的局部特色进行改正，最后将四块缝合在一同。拿出连杆的四分之一并察看其特征后，发现两头特征复杂，中间过渡相对安稳。所以，决定将连杆的四分之一从中中断开，先从中间部分到大端，而后用中间部分的现有表面网格将其切割到小端。如图4和图5所示，在从中间不连续部分向大多数区分的过程中，需要油道特色的过渡，即在保持油道特色的完好性的同时，应试虑连杆表面面的光滑过渡。所以，这里的光滑过渡将是连杆实体网格区分的最大困难。图6示出了区分思想。以下图，将连杆表面面的特色曲线投影到对称的中间平面上，在切割的对称中间平面上切割壳体网格，而后在切割的表面网格上切割出油路的平面特色线，最后在中间截面上切割出适合的壳体网格。注意，在区分壳体网格时，很多六面体网格被切割成五面体网格，以获取经过油道时的油道特征。所以，在区分壳网格时最好不要有三角形单元，必需时防止切割六面体单元的切割路径，以实现全部单元的节点对应，保证没有四周体单元。连杆的其余不连续特色的区分思想与上述基真同样。2.3离合器壳订交特色的实体网格生成下边将经过离合器壳体的实体网格区分实例，简要介绍订交特色处的连结办理方法。如图7所示，经过察看离合器壳体，能够找到变速器组件中离合器壳体的实体啮合达成图，而且离合器壳体上的主要几何特色相互订交。像这样的几何特色在实体物体中也很典型。加工的主要思想是将两个订交的特色体分别区分为实体网格，而后在订交的截面大将六面体切割成五面体，实现特色连结处节点的对应连结。如图8所示，是示出离合器插头和主壁表面之间的垂直订交的特色图。龙头的主特色表面能够沿着其自己的主方向从规则六面体单元中拉出，而后经过在龙头和主壁表面之间的交线大将六面体单元切割成五面体单元来实现相交特色。图9、10和11中的交错特色办理方法近似于图8中所示的方法。如图12所示，离合器壳体的壁面以不相等的高度连结。依据惯例方法，在联合面处的六面体单元通道的对角线能够被切割成五面体单元通道。但是，在接合表面仍有突出的几何特色需要保存。不行能在壁面上找到整个六面体单元的切割通道。经过察看能够发现，依据安装孔的螺栓的突出特色是对称的。如图1所示，如图2所示，沿着特色的底部边沿到壳体壁的顶面切割一个六面体单元的圆，以保证不等高度壁面连结的光滑过渡，并知足依据安装的螺栓的突出特色的需要结论经过以上三种典型部件的实体网格区分方法，能够出几何特色的一些典型加工思路:假如立体几何形状像座垫、头枕等。如图1所示，不存在不连续的特色、订交和订交的复杂特色，能够对实体几何进行几何清理，仅保存主要特色曲线，最后使用3D子面板中的实体谅图-通用体积工具一次自动生成实体网格。假如如图5所示，实心几何形状在连杆油道处拥有不连续特色，则能够第一填补不连续特色。比如，假定不存在油道，当形成区分固体网格所需的协助壳网格时，不连续特色被保存，而且在最后固体网格形成以后，不连续特色从固体网格中被发掘出来。假如离合器壳体的实体几何形状拥犹如图7所示的很多订交特色，则订交的两个实体几何形状能够被分别区分红网格，而后订交特色能够经过在订交部分大将六面体网格切割成五面体网格来实现。固体网格的区分没有固定的方法。每种状况都有自己独到的特色，能够经过各样方法实现。主要原由是要有清楚的思想，掌握一些典型几何特色的办理方法。