网格匹配

访问“网格匹配”选项：“网格”“网格”“三维网格设置”“选项”。然后，单击“网格匹配”图标。无论在“模型网格设置””对话框的“网格类型”部分中选择哪个单选按钮，均会出现“网格匹配”图标。对于单部件模型和装配件，同样会出现此图标。这是因为网格匹配可以在单个部件（其中它们自身相交，而不仅仅接触装配件的相邻部件）内执行。

显示在“网格匹配”选项卡内的选项取决于以下三个项目：

注： VCAD 是指虚拟 CAD，它表示内存中的 CAD 模型。激活“网格”“网格”“使用 VCAD”之后，将使用虚拟 CAD 网格引擎。如果未激活，则使用 21 版本之前的网格划分例程。鉴于虚拟 CAD 网格引擎相对于旧网格引擎的优势，因此建议仅当特定模型上的虚拟 CAD 网格引擎出现问题时，才使用旧网格引擎。

此页面上描述的每个控件将标识为使用 VCAD 网格生成器和/或旧网格生成器。

网格匹配设置

在部件之间创建匹配的网格：（仅当使用 VCAD 网格引擎时才可用于装配件。）默认情况下，此选项已激活。匹配网格是绑定相邻部件的最简单且最直接的方法。使用原生 SimMech 处理器求解的线性分析中的表面接触也需要匹配网格。但是，在某些情况下生成不匹配（非保形）的网格可能会很有用。例如：

注：
  • 除了此位置外，还可以在您首次单击“网格”“网格”“三维网格设置”时出现的对话框中找到“在部件之间创建匹配的网格”选项。您可以从任一位置激活或取消激活该选项；选项已链接并保持同步。
  • 当您取消激活“在部件之间创建匹配的网格”选项时，同时将禁用虚拟印记。不过，您可以在不重新激活“在部件之间创建匹配的网格”选项的情况下重新激活虚拟印记。
  • 对于使用原生 SimMech 处理器求解的线性分析，可以通过启用其中一个“智能粘合”选项（位于“常规接触设置”对话框中）粘合具有不匹配网格的部件。粘合接触在使用 Autodesk Nastran 求解器时不需要智能粘合和匹配网格。此外，线性表面接触在使用 Nastran 求解器时不需要匹配网格。最后，Nastran 求解器还可以粘合由间隙分隔的部件（使用“偏移焊接”类型的接触）。

不匹配表面接触对的网格：（仅当使用 VCAD 网格引擎时才可用于装配件的非线性分析。）使用此选项可防止强制在两个已定义为显式表面接触对的接触表面之间匹配网格。如果不沿接触表面匹配网格，则非线性接触求解更稳定且分析的运行速度更快。此规则的例外情况是“点对点”接触（请参见以下注释的最后一项）。

注：
  • 即使您选择不匹配网格，当存在以下条件时相邻表面上的网格尺寸也仍然可能相同（并因而匹配）：
    • 两个接触表面的边是重合的，
    • 两个接触部件的指定网格尺寸相同，而且
    • 表面面积也相同。

    因此，当尝试生成不匹配的网格时，禁用虚拟印记可能会很有用。但是，由于“虚拟印记”是一个全局设置，禁用它可能会对粘合的接触对（其中您希望网格匹配）产生不利影响。在这种情况下，您可以在粘合的部件或表面之间使用固联表面接触。

  • 若要使“不匹配表面接触对的网格”选项生效，请在为模型划分网格之前定义适用的接触对。如果在为模型划分网格后定义适用的接触类型，则应重新为该模型划分网格以防止沿接触表面强制网格匹配。
  • 必须对齐某些点的网格。想象一下，两个尺寸相同的立方体互相接触且配对表面的边重合。由于四个角位于同一位置，因此这些节点将匹配。不强制网格的其他部分相匹配。尽管这四个角匹配，但在分析模型时会在每个角处创建单独的节点（每个部件一个）。
  • 如果使用“点对点”接触类型，请禁用“不匹配表面接触对的网格”选项。“点对点”接触要求网格匹配（与之不同的是，其他接触类型基于一个部件上的节点与相邻部件上的单元面之间的接触）。

“网格匹配容差”部分：

CAD 模型并不完美。即使绘制的部件完全接触，表面的内部表征也有可能导致相邻表面不重合。在其他情况下，即使装配部件相交可能导致尺寸发生更改，仍会视为加工或无应力条件下绘制部件。例如，压接装配件中的部件将使用干涉加以绘制。网格匹配容差用于补偿此类差异。在网格匹配容差范围内的任何两个节点将捕捉到一起。

曲面上的公差基于：（仅为装配件使用任意网格引擎时才可用。）

  • “表面网格尺寸拆分”：如果选择此选项，则表面网格划分过程将在由平均单元长度乘以“容差值”字段中的值所定义的半径内搜索节点（在周长区域中）。此半径内的节点将捕捉到一起。因此，如果网格尺寸不一，则此选项会导致模型中每个区域的匹配容差有所不同。
  • “绝对长度尺寸”：如果选择此选项，则表面网格划分过程将在每个节点的“容差值”字段中所指定的半径内搜索节点，以匹配重合表面的网格。
  • “自动网格尺寸拆分”：此选项类似于“网格尺寸的分数”，即：捕捉在网格尺寸乘以“容差值”字段中的值所得出距离内的节点。区别在于，网格尺寸不基于当前区域的单元尺寸。相反，如果以 100% 网格尺寸划分网格，则网格尺寸取决于要生成的网格的尺寸。因此，设置不同的网格尺寸并使用细化不会影响容差尺寸。但是，100% 网格尺寸受选择进行网格划分的部件的影响。

“容差值”：此字段中的值将确定表面网格划分过程在重合表面上搜索与网格匹配的节点范围。无论是使用长度单位表示的尺寸还是乘子，此值的含义均取决于在“曲面上的公差基于”下拉框中选择的选项。

“虚拟印记”部分

当其中一个“使用虚拟印记”选项处于激活状态时，软件将检测表面的特征线在相邻部件表面或相邻表面上的位置。如果两个表面穿过彼此（如干涉），则不会创建相交。

部件之间：

（仅当使用 VCAD 网格引擎时此选项才可用。）

激活后，将在不同 CAD 部件相交的内存中分割这些部件的面，而不创建其他表面编号（即，一个表面在另一个表面上的虚拟印记，而不在模型中生成新的子表面）。虚拟模型将用作表面网格生成的基础。由于匹配的虚拟表面仅划分一次网格，此选项将生成更高质量的网格。取消选中后，通过对部件的两个表面进行网格划分，然后调整一个部件上的网格以符合另一个部件上的网格，即可完成网格匹配。请参见图 1。

提示： 要充分利用智能粘合，请禁用“部件之间”选项。（请参见上文的“适用时不匹配接触对的网格”段落。）这选项有助于网格不匹配。但是，如果线性分析模型的其他部件使用表面接触，则激活“使用虚拟印记”非常有用。

(a) 由多个部件装配而成的实体模型示例。

(b) 未激活“使用虚拟印记”。箭头处未创建虚拟表面。

(c) 激活“使用虚拟印记”。在与角板接触的位置（标有箭头）分割磁极面，从而在模型的虚拟副本中生成一个新的表面。（实际模型中不会创建新表面。）

图 1：在实体模型中使用虚拟印记

注： 由于虚拟印记在相邻部件接触的位置起作用，因此“使用虚拟印记”选项不会显示，且在使用单部件模型时不会生效。

部件内：

此选项将在单个部件中的不同表面相互接触的位置创建虚拟相交。该操作类似于部件之间使用该印记。此功能对于用作板/壳 FEA 模型基础的 CAD 表面模型非常有用。此类模型经常使用由多个不同表面组成的单个部件，但与相邻表面相交处的每个表面均不存在特征线。

(a) 由一个部件组成的板模型示例。

(b) 未激活“部件内使用虚拟印记”。箭头处未创建虚拟特征线。角板的网格可能不匹配磁极的网格。

(c) 激活“部件内使用虚拟印记”。在与角板接触的位置（标有箭头）分割磁极面，从而在模型的虚拟副本中生成一条新的特征线。网格将匹配。（实际模型中不会创建新特征线。）

图 2：在板/壳模型中使用虚拟印记

印记容差：

虚拟印记容差与网格匹配容差分开指定。“虚拟印记”部分的容差用于指定表面与相邻特征之间的最大距离，在该距离内将会创建相交。如果缺少有效相交，则增加容差。如果正在彼此接近、但实际并未相交的对象之间创建不必要的相交，则减小容差。

注：
  • 模型表面拆分与印记类似，但前者是一项独立的功能。表面拆分会在 FEA 模型中创建其他表面和特征线。表面拆分仅适用于部件之间（表面区域相交的任何位置），而印记除适用于部件之间外，还适用于单个部件内部。此外，印记也可创建区域、直线和点相交。有关表面拆分的详细信息，请参见表面拆分页面。
  • “印记容差”将影响部件之间印记和部件内印记。
父主题： 模型网格设置