“表面网格增强”选项:“网格形状/质量”选项卡
在此部分中,您可以控制使用当前参数无法增强网格时出现的重试操作的相关参数。
重试数:此字段中的值是增强器将重试增强操作的次数。
重试系数:此字段中的值将会乘以网格尺寸,计算用于下次重试的新(更小)网格尺寸。
网格类型下拉菜单提供了用于生成四边形或三角形网格的选项。
表面网格增强器将采用现有网格,并将新表面网格放置在模型上。网格生成器通过使用特征线查找模型的轮廓。特征线定义模型包围的体积边界。如果已创建新网格,但可以将其分割成若干更小的线或转换为更大的线,则特征线仍保留在模型中的原有位置。换而言之,特征线是模型的关键边。如果不更改部件的轮廓,则特征无法更改位置。但是,沿特征的单元尺寸可大可小。
有两种不同的方式可在模型中定义特征线:“特征层”和“特征角”字段。
特征层:您可以指定希望表面网格增强器保留的网格线。若要指定特征线,请选择直线(“选择”“选择”“直线”),将层编号更改为特定的层编号(“绘制”“修改”“属性”)。然后,将“特征层”设置为该相同编号。运行表面网格增强器时,特征将会保留,且网格生成器不会在此特征中划分网格。
特征角:特征角(以度数表示)是用于确定某条线能否转换为特征线的设置。特征线是从两个单元的交点生成的。单元的法线方向可计算得出,其差值称为平面外角。如果两个单元生成的平面外角大于特征角,则其相交创建的线将转换为特征线。如果两个单元生成的平面外角小于特征角,则其相交生成的线不视为特征线。
换而言之,如果两个相邻单元的平面夹角大于特征角,那么这两个单元之间的公共边将成为特征线段。网格生成器不会在特征线段中划分网格。
小特征角将产生更多的特征线、更详细的网格以及更大的模型,因而需要更长的分析时间。大特征角将消除多余的特征线,帮助减少导入的某些模型可能带来的多余线或错误线,并生成更小的模型,因而可以缩短分析时间。
特征线过多(特征角太小)可能会导致网格生成器找不到合适的网格。特征线过少(特征角太大)可能会使大锐边变得圆滑,因为如果应将其作为特征保留,则会进行网格划分。大特征角也会导致特征边缘出现间隙。如果这些间隙很小,则可减小网格生成器对模型进行网格划分所需的网格大小。网格生成器假定特征角小于 90 度,以便能够跟踪沿表面的曲线。
删除特征层:即使边通常被视为基于特征角的特征,但使用此选项可阻止边变为特征。它可用于提高网格质量。您可以删除要强制网格生成器创建三角形和/或倾斜单元的倾斜特征线。它并非旨在删除超过 89 度的特征角所定义的特征。因此,它不能用于删除模型中的小孔。生成表面网格之前,应在 CAD 软件包中删除不需要的特征(如小孔)。
此选项的默认层编号为层编号 10。
开放的板模型:此选项用于指定表面网格是否无间隙。选中此框意味着网格存在空间密封性问题。即:您需要增强板模型的网格。
仅限特征:如果使用此选项,则表面网格增强器将不执行网格生成。此选项会导致表面网格生成器生成名为 feature.fem 的单独模型。feature.fem 文件中的线表示模型中的特征线(基于特征角)。
“仅限特征”文件可用于检查是否已正确指定特征角。由于表面网格生成器不会在特征线中划分网格,因此如果使用相同设置增强了模型,则 feature.fem 文件中的所有线将位于最终模型中。
此部分显示了两个模型。当特征角太小时,将使用自由形态的模型(即,形状)显示发生的具体情况。当特征角太大时,将使用更具几何特定的模型(即,水箱)显示发生的具体情况。使用特征角和曲线角度的默认设置,可以对这两个模型合理划分网格。图 1 和 2 显示了使用默认设置创建的网格。在 feature.fem 中创建的特征线是可以接受的。图 3 和 4 显示了模型的特征线。
图 1:使用默认设置的形状网格
图 2:使用默认设置的水箱网格
图 3:形状模型的特征线
图 4:水箱模型的特征线
如果特征角太小,则会生成过多的特征线。某些特征线群集看似在空间中已结束,且难以划分网格。您可能需要减小网格尺寸,直至小到足以对群集划分网格为止。图 5 显示了特征角设置为 10 度的结果。若要删除群集,网格尺寸约为默认网格尺寸的 1/3,且必须生成大约多达 10 倍的单元。
如果特征角太大,则特征线将会缺失,且这些特征将在网格化网格的模型中变得圆滑。图 6 显示了特征角设置为 70 度的结果。请注意,定义前缘的特征已缺失。图 7 显示了表示这些特征的边随单元形状波动的网格化版本。为了强调特征角和曲线角度产生的效应,水箱模型的网格尺寸应设置为略大于默认情况下的网格尺寸。
图 5:特征角为 10 度的形状模型
图 6:特征角为 70 度的水箱模型
图 7:特征角为 70 度的水箱网格