网格划分过程

需要获取良好的表面网格，因为它将控制实体网格的质量。

网格划分基础知识

1. 打开实体模型。
2. 在“模型网格设置”对话框的“网格类型”部分中，为模型选择适当的选项。请注意，导入 CAD 实体数据和导入 CAD 表面数据时，网格类型将分别自动默认为“实体”和“板/壳”。也可以分别定义每个部件的网格类型，替代全局设置（请参见下面的“常规提示”部分）。
   • 如果要使用块体单元分析模型，请选择“实体”。
   • 如果模型是三维实体模型但要使用板或壳单元进行分析，请选择“中间面”。实体部件将在中间面处分解成板单元。
   • 如果模型仅包含表面但将作为板或壳单元进行分析，请选择“板/壳”。
   • 如果部件是垫片单元类型（非线性应力分析），请单击浏览器（树视图）中的部件，并将“单元类型”设置为“三维垫片”。
3. 单击“网格模型”。（或使用“网格” “网格” “生成三维网格”）。
4. 网格划分过程完成后，请单击“是”查看网格划分结果。

如果结果不可接受，请使用以下方法之一调整网格尺寸：

• 在“网格” “网格” “三维网格设置”对话框中，将网格尺寸滑块移向“粗”或“细”，然后再次单击“网格模型”以创建新网格。
• 如果间距较密的特征周围需要更精细的网格，请选择“网格”“细化点”“自动”命令。
• 将滑块移到适当的位置，然后按“生成”。黑色细化点随即会添加到模型中。移动滑块并再次单击“生成”可更改细化点数量。创建完对应数量的细化点后，请单击“完成”。使用“网格” “网格” “生成三维网格”以创建新网格。

生成实体网格时，CAD 模型的网格划分过程包含两个或三个步骤。首先，对 CAD 模型的表面进行网格划分（表面网格划分部件 n 显示在进度对话框中）。划分完所有部件的网格后，将对表面网格进行验证以确保正确划分了每个部件的网格，这意味着每个面上的网格与相邻面匹配，从而创建无间隙实体（验证部件 n 的表面网格）。最后，将创建实体网格以填充具有实体单元的每个部件体积（实体网格划分部件 n）。根据“网格” “网格” “三维网格设置”“选项”“模型”下选择的选项，实体网格划分可以延迟到分析开始后或在生成表面网格后立即执行。

注： 在多部件装配件中，将按照每个各部件边界框（总体尺寸）从最小到最大体积的顺序来划分部件网格，而不是以编号顺序执行网格划分。因此，“网格划分进度”对话框的“信息”部分可能指示正在对部件 101 划分网格，而进度指示 5/314。

如果模型中存在载荷或边界条件并重新划分模型网格，将出现以下情况：

• 基于表面的载荷和基于表面的条件将保持不变。
• 边载荷和边边界条件将保持不变。
• 必须将节点载荷和节点边界条件重新应用于模型。

重要信息

在生成网格后，可以更改线（部件、表面和层）的属性以满足特定要求。例如，可以将多个表面组合成一个表面编号以便于应用和修改载荷。请注意，如果重新划分 CAD 部件网格，则可能会替换某些手动更改，而有些更改不会被替换。特别是：

• 如果将线更改为其他部件编号（非 CAD 部件），则重新划分 CAD 部件网格后，将保留修改后的线。
• 如果将线更改为同一部件内的其他表面编号，则：
  • 如果将线放置在 CAD 部件上不存在的表面编号，则重新划分 CAD 部件网格后，将保留修改后的线。请确保修改后的线不会使 CAD 模型产生问题。即可能需要手动选择和删除修改后的线。
  • 如果将线放置在 CAD 部件包含的表面编号，则重新划分 CAD 部件网格后，将覆盖修改后的线。
• 如果将线更改为同一部件内的其他层编号，则重新划分 CAD 部件网格后，将覆盖修改后的线。

除了上面介绍的步骤外，不同的情况可能需要一些额外步骤。本部分将介绍一些用于划分 CAD 实体模型的更常用的高级功能（无特定顺序）。

常规提示

• 在多部件装配件中，使用“生成网格”命令后，将划分所有激活部件的网格。这将确保配合部件之间的网格匹配。如果出于某些特殊原因，不想划分整个模型的网格且不需考虑网格是否匹配，请禁用不想划分网格的所有部件（选择部件，单击鼠标右键，然后选择“禁用”）。将不会更改禁用部件上的现有网格。
• 在某些情况下，特定位置需要一个节点。为此，请添加构造顶点（以前称为种子点）。生成初始表面网格后，请在该区域选择一个顶点（ “选择”“选择”“顶点” ），然后在相对于所需构造顶点的已知位置单击鼠标右键，并选择“添加”“构造顶点”。输入为构造节点选择的顶点偏移 DX DY DZ。此外，请参见构造顶点 - 种子点页面。
• 处理具有多个部件的装配件时，如果要在不同部件（例如块体和板单元）上使用不同的网格类型，请在浏览器的部件上单击鼠标右键（或在显示区域中选择部件并单击鼠标右键），然后选择“CAD 网格选项”“部件”命令。此操作访问的屏幕将与通过 “网格” “网格” “三维网格设置” 访问的屏幕相同，但这些网格设置将仅应用于选定的一个或多个部件。然后选择所需的“网格类型”。
  注： 导入包含实体和表面部件的 CAD 装配件时，将根据最普遍的部件类型设置全局网格类型（如果实体 CAD 部件占大多数，则为“实体”；如果表面 CAD 部件占大多数，则为“板/壳”）。对于不太普遍的部件，将使用部件网格设置逐个定义网格类型并替换全局设置。

网格尺寸

• 除了使用“模型网格设置”屏幕上的滑块根据任意百分比设置网格尺寸之外，还可以单击“选项”按钮并将“网格尺寸：类型”设置为“绝对网格尺寸”，以输入实际网格尺寸。
• 处理具有多个部件的装配件时，可以为各个部件使用不同的网格。在浏览器中的部件上单击鼠标右键（或者在显示区域中选择该部件并单击鼠标右键），然后选择“CAD 网格选项”“部件”命令。此操作访问的屏幕将与通过“网格” “网格” “三维网格设置”访问的屏幕相同，但这些网格设置将仅应用于选定的一个或多个部件。如果已为模型中的某些部件指定部件网格设置，并想要使用模型网格设置划分整个模型的网格，请使用“网格” “网格” “所有部件使用模型设置”。如果已为模型中的某些部件指定部件网格设置，并想要使用模型网格设置划分其中一个部件的网格，请在浏览器中的该部件上单击鼠标右键（或者在显示区域中选择该部件并单击鼠标右键），然后选择“CAD 网格选项”“模型”命令。
  注： 如果将部件指定为“部件网格设置”，则树视图中的符号将从 （模型网格设置）变为 。

  使用使用自动基于几何体的网格尺寸功能（在“网格” “网格” “三维网格设置”“选项”“模型”下设置）时，使用“自动百分比”创建的网格尺寸在每个部件中均不相同（基于部件的物理尺寸）。使用“部件网格设置”进一步控制各个部件的网格尺寸。

• 除了上面介绍的自动细化点功能之外，可以使用以下方法之一创建用户指定的细化点。另请参见细化点页面。
  • 创建初始表面网格后，请选择顶点（“选择”“选择”“顶点”），单击鼠标右键，然后选择“添加”“细化点”。输入细化网格尺寸和细化点周围要执行网格细化的区域半径。
  • 如果已知所需细化点的坐标，则可以在划分模型网格前使用“网格” “细化点”“指定”，添加细化点。
• 通过调整 “网格” “网格” “三维网格设置”“选项” “表面”对话框中“选项”选项卡的“边曲线细分”部分中的参数，可以创建弯曲特征周围的小单元。（有关详细信息，请参见“模型网格设置：”表面 页面。）

部件之间的接触和网格匹配

• 当划分网格必须与配合部件网格匹配的装配件网格时，（要将载荷从一个部件传递到另一个部件），请为两个部件使用近似相同（如果不完全相同）的网格尺寸。这将确保这些部件的网格之间良好匹配。
• 部件之间的小间隙（无论是计划间隙还是意外间隙）可能出现意外行为。如果是意外间隙，则其可能会妨碍配合部件之间的网格匹配。（请记住，所有数字均会进行四舍五入，因此即使对于完美的 CAD 模型，部件之间也可能存在数学间隙。）或者，可能在划分模型网格时移除计划的小间隙；即，某一部件被拉伸以配合其他部件。网格拉伸距离取决于网格匹配容差。请参见“模型网格设置：”模型 页面。
• 如果在 Autodesk Simulation 中打开 CAD 实体模型后拆分部件，则两个部件匹配的周界处周围的网格可能会更平滑。请参见表面拆分页面。
• 可以使用浏览器底部的“接触”条目设置两个配合部件之间的接触类型。可通过此浏览器条目为整个模型设置接触。或可通过选择这些项目，单击鼠标右键并选择“接触”来设置两个部件之间的接触甚至各个表面之间的接触。可用的接触类型取决于分析类型。另请参见创建接触对页面。
• 如果执行面面接触机械运动仿真 (MES) 分析，且部件开始接触但将发生滑动或分离，则应尽量在接触涉及的表面上使用不匹配的网格。否则可能导致收敛不佳（延长运行时间）。若要防止网格匹配，请使用“模型网格设置”对话框中的“防止部件匹配”选项。（请参见页面“网格划分概述：划分 CAD 实体模型网格：模型网格设置：模型”。）相反，如果部件最初互相接触且滑动可忽略不计，则网格可以匹配；在这种情况中，请指定“点对点”作为接触类型。

实体网格划分

• 生成实体网格时，实体网格类型有多种选择（块体、所有四面体等的混合）。在 “网格” “网格” “三维网格设置” 对话框中，单击“选项”按钮，然后单击“实体”以在“通用”选项卡上查看实体网格类型。另请参见“模型网格设置：”实体 页面。

薄壁部件

• 如果部件为薄壁部件（在厚度方向有一个单元），请考虑使用中间面选项生成板网格而不是块体网格。（与沿厚度方向的一个块体单元相比，板单元可以更精确地处理弯曲。）另一种选择是将“块体和楔形体(薄壁部件的分层网格)”选项用于实体网格。此选项创建沿的实体网格在厚度方向具有用户指定的块体单元数。另请参见“模型网格设置：”实体页面。

要导出到其他 FEA 程序以供流体分析的模型

• 如果计划将网格导出到其他 FEA 应用程序以供流体分析使用，请记住需要划分流体体积的网格。如果 CAD 模型仅包含实体部件（如阀体或泵壳体），则可以在 Inventor Fusion 或其他实体建模软件包中生成流体体积。
• 与体积中心的网格相比，流体模型在壁附近所需的网格通常要更精细，这样才能捕获壁的影响。使用“楔形体和四面体(边界层)”选项可在壁上生成单元薄层。请参见“模型网格设置：” 实体页面上的“控制边界层网格”段落。
• 如果不使用边界层网格，则对于新的流体模型，实体网格类型将默认为“所有四面体”。此选项将为流体模型生成最佳结果。（多物理分析将为所有部件使用“所有四面体”网格类型，以便流体部件和实体部件之间的面匹配。）请参见“模型网格设置：”实体页面上的“选择网格类型”段落。（如果重新划分模型网格，现有模型上的实体网格类型将不会更改为“所有四面体”。）

垫片材料

• 如果模型的某个部件将用作垫片，请在创建网格前将“单元类型”设置为“三维垫片”。这将指导网格引擎在厚度方向只生成一个单元：这是垫片单元的要求之一。请参见三维垫片单元。

  如果将部件指定为“垫片”网格设置，则树视图中的符号将变为部件网格设置 。还可以通过选择部件，单击鼠标右键并选择“CAD 网格选项”“部件”“选项”“实体”“垫片”来访问垫片设置。