11实体单元网格划分--岳国辉
网格划分要求
如果要得到精度较高的计算结果,网格的质量是是至关重要的.相对于模态分析求解网格控制如下单元翘曲角：不大于20度单元长度：通常按照10mm划分，但最小单元长度不要小于5mm。
单元长宽比：小于1：5雅各比：大于0.5最小四边形内角：大于40度最大四边形内角：小于135度最小三角形内角：大于15度最大三角形内角：小于140度三角形占全部单元比例：整个模型最好小于10%，最多不多于15%，对单个零件的要求可以放松，最多可到30%（小零件）。
Hypermesh与其它有限元软件的接口及单位一：单位：1.默认：tonne，mm，s, N, MPa单位系统，这个单位系统是最常用，还不易出错（吨，mm和s）备注：长度：m；力：N；质量：kg；时间： s；应力：Pa；密度：kg/m3长度：mm；力：N；质量：吨；时间： s；应力：MPa；密度：吨/m m 32.Hypermesh公英制设置：1）永久菜单里的option。
2）8.0里面可以自定义设置:control card-->DTI_UNIT中可以设置。
二：hypermesh与其他软件的几何接口问题汇总（一）Autocad建立的模型能导入hypermesh：因为autocad的三维建模功能不是很强，一般不建议在autocad里面进行建模。
如果已经在autocad里面建好模型的话，在autocad里面存贮成*.dxf的格式就可以导入到hypermesh里面。
（二）catia的装配件导入hm：转为step格式或者是iges格式。
（三）UG.NX3版本导入Hypermesh7.0。
用igs格式可以，但是igs容易丢失信息。
一般都是把NX3的prt文件导成catia格式的model文件，然后import到hypermesh中，stp的效果还可以（四）在hm画好的网格能导入patran继续划分：用Nastran求解，确实在patran做前处理比较方便，先存为bdf文件，一点信息都不会丢。
岳国辉_HyperMorph在某些模型构建过程中的应用（学术论文）
HyperMorph在某些模型构建过程中的应用岳国辉 马立军长城汽车股份有限公司技术研究院HyperMorph在某些模型构建过程中的应用HyperMorph Application in ConstructingModels岳国辉马立军(长城汽车股份有限公司技术研究院CAE部)摘 要: HyperMorph是一种基于网格模型的形状优化(Morphing)工具。
可供选择的功能面板可归结为四类，每类方法各有所长。
本文通过介绍几种典型的应用实例，为以后进行类似工作提供了参考，同时也验证了HyperMorph的强大功能。
关键词:HyperMorph，形状优化，网格模型Abstract: HyperMorph is a mesh morphing tool in HyperMesh that allows you to alter figure of finite element models. All morphing methods can be organized under four category, and each methods has specific advantage. A few typical application examples are introduced in the article. The purpose of this article is to provide some references for the future similar works, and also validate the powerful ability of HypeMorph.Key words:HyperMorph, Morphing, finite element models1 概述HyperMorph是HyperMesh中用于直接改变模型网格的模块。
允许通过有效、合理、可视化的方式改变网格模型，在确保网格质量最优化的前提下实现以下功能：(1) 通过改变零部件网格来改变该零部件几何形状；(2) 参数化的改变零部件网格模型尺寸；(3) 把现有模型网格投影到新的几何形面上；(4) 为形状优化分析创建形状变量。
ansys各种结构单元介绍.
一、单元分类MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/EDLINK1—二维杆单元单元描述：LINK1单元有着广泛的工程应用，比如：桁架、连杆、弹簧等等。
这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动。
就象在铰接结构中的表现一样，本单元不承受弯矩。
单元的详细特性请参考理论手册。
三维杆单元的描述参见LINK8。
下图是本单元的示意图。
PLANE2—二维6节点三角形结构实体单元单元描述：PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。
单元的位移特性是二次曲线，适合于模拟不规则的网格（比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格）。
本单元由六个节点定义，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y 方向的平动。
本单元可作为平面单元（平面应力或平面应变）或者作为轴对称单元使用。
本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。
详细特性请参考理论手册。
下图是本单元的示意图。
BEAM3二维弹性梁单元BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元，每个节点有3个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。
单元的详细特性请参考理论手册。
其它的二维梁单元是塑性梁单元（BEAM23）和变截面非对称梁单元（BEAM54)。
下图是本单元的示意图。
BEAM4三维弹性梁单元单元描述：BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。
本单元具有应力刚化和大变形功能。
在大变形（有限转动）分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。
ANSYS Workbench在阀体密封分析中的应用
ANSYS Workbench在阀体密封分析中的应用摘要：应用有限元分析方法建立密封系统的三维有限元模型，以ANSYS Workbench有限元分析软件为基础计算法兰与垫片之间的应力场和接触压力。
然后根据分析结果，尤其是接触面之间的接触压力，并结合密封面计算比压的理论计算公式，对有限元方法分析阀体密封性能进行验证。
为合理、科学的阀体密封泄漏原因分析提供了先进的技术手段。
关键词：球阀；有限元；密封；接触压力引言阀门的强度、刚度以及密封性能是阀门最重要的技术性能指标。
强度失效和密封失效是阀门最常见的两种失效形式。
在设计时要求必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或者产生变形；要求阀门各密封部位有合理的密封比压，以保证密封部件既不损伤又能有良好的紧密度，以阻止介质泄漏。
阀体、阀盖的强度分析已经很成熟，而阻碍现代密封设计应用的因素有：密封结构中包含复杂材料特性的密封元件；有限元求解过程中包含接触分析；密封结构在工作状态中遇到的不稳定工况，如温度、压力、密封介质特性等。
因此，大多数情况下设计人员沿用传统的凭借经验来确定密封结构的方法。
而基于经典力学理论的常规设计计算方法由于其固有的局限性，对于复杂几何结构、多载荷作用下的计算是无能为力的，即使对于受简单边界条件的结构，也会因为结构较复杂使得计算不准确，甚至与实际相差甚远。
随着有限元分析方法的发展，基于有限元法数值模拟成为解决这些复杂问题的利器，很多学者及技术人员，对阀门单个零件或整体进行了有限元计算和结构分析。
ANSYS是当前使用最广泛的大型通用有限元分析软件，具有强大的求解器，可以对结构、热、流体、电磁场、声场和耦合场进行计算。
但是ANSYS的建模能力相对薄弱，并对分析模型要求苛刻。
为解决该问题，ANSYS为目前主流的CAD软件提供了预留接口，SolidWorks也在其中。
本文以球阀为研究对象，考虑部件之间的接触作用，建立起阀体、阀盖、垫片、螺栓与螺母一体化的三维模型，针对金属缠绕垫片的非线性特点，使用有限元分析软件ANSYS获得接触面之间的接触压力，以及螺栓拉应力计算结果，为密封结构的设计和优化提供技术支持。
有限元仿真分析与解析解的结果对比——以阶梯轴的静力分析为例！
有限元仿真分析与解析解的结果对比——以阶梯轴的静力分析为例！（1）对一个阶梯轴零件进行基于材料力学的理论计算，求解最大应力值；（2）在WORKBENCH中对该阶梯轴零件进行有限元仿真，实行两种仿真方案，分别是1.梁模型建模+梁单元网格划分；2.实体模型建模+六面体单元网格划分，观察两种仿真结果并与理论计算结果的对比，对比结果发现解析解与仿真解相差很小。
（3）可以借此算例学习WB中的梁单元静力分析、三维实体静力分析、理解并施加若干种边界条件，举一反三即可了解此类轴系中轴零件的强度分析。
在进行阶梯轴零件设计的时候一般会对其进行强度校核，校核方式主要有理论计算和仿真分析两种。
轴零件的强度校核计算方式已经标准化，查阅手册即可，仿真分析可使用有限元仿真软件，本文算例将在ANSYS WORKBENCH 进行。
本文的算例来自于《ANSYS Workbench 工程实例详解》，以校核阶梯轴强度问题为例，探讨使用解析解解法和有限元分析解的差异。
01 算例描述及其解析解图1为阶梯轴的简图，现校核其受载后的静强度，已知直径d，，材料为45，弹性模量，泊松比屈服应力在AB段，轴只受弯矩而外伸到加载处的这一段，既受弯矩又有剪力，属于横力弯曲。
根据材料力学分析，最大正应力应该产生在C截面的圆边缘处，强度为：同理AB段的最大应力大小为：图1 算例的理论解法02 有限元仿真分析结果为了简化仿真分析难度，考虑到目前ANSYS Workbench已经普及，且其流程化的操作方式也被越来越多的机械工程师所接受，故本文使用该仿真平台。
在有限元分析的操作过程中，流程可简化为**建模→网格划分→设置边界条件→求解→结果后处理。
**就重要性来说，前处理过程包括建模，网格划分和设置边界条件都是非常关键的步骤。
网格划分需要考虑网格的类型、形状和尺寸等因素，而在设置边界条件时需确保对模型施加的边界条件与实际加载工况一致，三者均需保证准确无误，否则会导致计算结果与实际情况大相径庭，误导未来的进一步设计。
梁格法分析铰接板梁桥虚拟横梁刚度的取值研究
石家庄市和平路新建高架桥做验收评定时选择 了几孔典型的桥型 ,其 P4～ P5 跨采用简支空心板 , 墩中心距离 211 04 m , 板梁长 191 96 m , 计算跨度 191 46 m 。空心板板高 1 m ,边板底宽 11 245 m ,中 板底宽 01 99 m ,各板之间在横桥向有 01 01 m 的缝 隙 ,边板与中板的截面形式如图 1 所示 。横桥向共 24 片空心板 ,桥宽 251 5 m ,行车道实宽 241 5 m ,双 向 6 车道 ,未设人行道 。混凝土强度等级 C50 ,设计 荷载等级为城 —A 级 。
荷载方面所示因为网格太密图中仅给出了模型局部实体计算模型局部算法位移mm底板应力pa顶板应力pa备注铰接板法加载侧边板615231032159914031954117818631723192非加载侧边板未计算实体单元法加载侧边板510421723102418621603103416421392195非加载侧边板010401080102612521872145横梁刚度无穷大611921532167518421452159非加载侧边板110901520144619331202174横梁与纵梁刚度相等618421792195614421712186非加载侧边板017601360131实测结果加载侧边板41352161采用钢弦传感器直接测得应变转化为应力时弹模取413121213177210501020106本没有简化所以能够反映结构在理想状态混凝土材料完全均质结构几何尺寸完全按设计尺寸受力情况
[ 6 ] 杨长辉 ,王川 ,吴芳 ,黄洪胜 ,刘本万 1 混凝土干燥收缩 预测及变形计算 [J ]1 重庆建筑大学报 ,2003 ,25 (3) : 100 - 1051
胶州市人民政府办公室关于印发胶州市环境监管网格体系建设工作方案的通知-胶政办发〔2016〕11号
胶州市人民政府办公室关于印发胶州市环境监管网格体系建设工作方案的通知正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------胶州市人民政府办公室关于印发胶州市环境监管网格体系建设工作方案的通知各镇政府、街道办事处，市政府各部门，市直各单位：《胶州市环境监管网格体系建设工作方案》已经市政府同意，现印发给你们，请认真组织实施。
胶州市人民政府办公室2016年2月22日胶州市环境监管网格体系建设工作方案为深入贯彻《山东省人民政府办公厅关于贯彻落实国办发〔2014〕56号文件加强环境监管执法工作的通知》(鲁政办发〔2015〕15号)文件精神，切实加强环境监管工作，改善环境质量，按照《山东省环保厅关于山东省网格化环境监管体系建设的指导意见》(鲁环发〔2015〕113号，以下简称《指导意见》)和《青岛市环保局关于环境监管网格划分有关事项的通知》要求，结合我市实际，制定本方案。
一、指导思想以党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神为指导，认真贯彻落实国家、省和青岛市有关要求，以“改善环境质量、确保环境安全、服务科学发展”为主线，以整合管理资源、提升监管效能、消除环境监管盲区为重点，科学建立网格化环境监管体系，推进环境质量改善，加快美丽胶州建设。
二、工作目标按照“定区域、定职责、定人员、定任务、定考核”的要求，在全市12个镇、街道办事处及胶州经济技术开发区、大沽河省级生态旅游度假区(以下简称镇办)和811个行政村、65个居委会(以下简称村居)，建立市、镇、村三级网格化环境监管体系。
明确层级监管责任，加大监管力度，构建纵向到底、横向到边、部门协作、分工负责的全覆盖环境监管格局，做到环境监管不留死角、不留盲区、不留隐患，切实确保区域环境安全。
有限元网格划分和收敛性
一、基本有限元网格概念1.单元概述几何体划分网格之前需要确定单元类型。
单元类型的选择应该根据分析类型、形状特征、计算数据特点、精度要求和计算的硬件条件等因素综合考虑。
为适应特殊的分析对象和边界条件，一些问题需要采用多种单元进行组合建模。
2.单元分类选择单元首先需要明确单元的类型，在结构有限元分析中主要有以下一些单元类型：平面应力单元、平面应变单元、轴对称实体单元、空间实体单元、板单元、壳单元、轴对称壳单元、杆单元、梁单元、弹簧单元、间隙单元、质量单元、摩擦单元、刚体单元和约束单元等。
根据不同的分类方法，上述单元可以分成以下不同的形式。
3.按照维度进行单元分类根据单元的维数特征，单元可以分为一维单元、二维单元和三维单元。
一维单元的网格为一条直线或者曲线。
直线表示由两个节点确定的线性单元。
曲线代表由两个以上的节点确定的高次单元，或者由具有确定形状的线性单元。
杆单元、梁单元和轴对称壳单元属于一维单元，如图1～图3所示。
二维单元的网格是一个平面或者曲面，它没有厚度方向的尺寸。
这类单元包括平面单元、轴对称实体单元、板单元、壳单元和复合材料壳单元等，如图4所示。
二维单元的形状通常具有三角形和四边形两种，在使用自动网格剖分时，这类单元要求的几何形状是表面模型或者实体模型的边界面。
采用薄壳单元通常具有相当好的计算效率。
三维单元的网格具有空间三个方向的尺寸，其形状具有四面体、五面体和六面体，这类单元包括空间实体单元和厚壳单元，如图5所示。
在自动网格划分时，它要求的是几何模型是实体模型(厚壳单元是曲面也可以)。
4.按照插值函数进行单元分类根据单元插值函数多项式的最高阶数多少，单元可以分为线性单元、二次单元、三次单元和更高次的单元。
线性单元具有线性形式的插值函数，其网格通常只具有角节点而无边节点，网格边界为直线或者平面。
这类单元的优点是节点数量少，在精度要求不高或者结果数据梯度不太大的情况下，采用线性单元可以得到较小的模型规模。
midas GTS NX 在岩土工程领域中的应用
细部结构网格模型
锚杆（索）空间位置分布图
③水工工程三维可视化
导入其他软件建立的地质三维模型
2. 边坡工程
①土质边坡高度＞15m，岩质边坡>30m ②地质和环境条件复杂、稳定性极差的一级边坡 ③边坡滑塌区有重要建（构）筑物 ④采用新结构、新技术的一、二级边坡工程
①土质高边坡分析
某土质边坡工程（＞15m，有孤石）
5、大模型分析效率低？
适应大模型分析需求
提供全新64位操作环境及高性能图形引擎
实体 526 个
单元 511,973 个 节点 80,903 个
实体 单元 节点 单元网格组 施工阶段数量
3,250 个 394,100 个
75,112 个 1,004 个 700 阶段
为支持千万级别单元数量的模型，提供全新的64位程序框架及高性能图形引擎
常见面积几万甚 至十几万平方， 土方量几十万方
常见深度15m~25m， 超过30m也很多
①深基坑支护体系
❖回填土
❖淤泥
❖残积土
❖中风化
❖强风化
①深基坑支护体系
②新工法、新技术（IPS）
广州地铁运营管理中心基坑 开挖16.57m 上海轨交5号线西渡站综合配套工程
嘉兴佰八伴大厦 开挖16.85m
Ⅰ简单易学
1-纯中文操作界面 2-各类工程详细教程 3-快速提取计算结果
Ⅳ注重效率
1-CAD建模功能 2-BIM软件接口 3-64位+GPU计算内核
Ⅱ贴心助手
1-丰富的自动化功能 2-全面的建模助手 3-流程化操作模式
Ⅴ精确模拟
1-任意地形/地层生成 2-施工工况/阶段模拟 3-全面的岩土本构模型
Ⅲ专业领域
网格划分及排序方法简介_图文
网格划分及排序方法介绍1.概述1.1引入网格的目的在地理维度的基础上叠加用户维度，综合用户分布、用户行为、终端等方面的分析，通过存量和增量市场等维度查找价值区域，并根据不同区域的价值大小确定建设目标和投资节奏，精准网络投资。
1.2网格与场景及站点的关系网格颗粒度介于场景与站点之间，其本质是按照价值属性对区域进行聚类。
网格是对市区、县城、行政村等场景的进一步细分，但校园、景区、乡镇镇区专题网格的边界要求与对应的场景边界保持一致,交通干线为独立的网格图层。
网格化思路的引入，形成“场景、网格、站点”三维模型，可提供个体与整体的全方位参考，从而为引导投资方向、提高投资效率、支撑市场发展提供帮助。
1.3网格化思路1.3.1有效面积与无效面积全国42%的面积聚集了95%的人口,人口及经济发展呈现不均衡分布情况,所以部分区域(如沙漠、大面积水域、山脉等)建站效益难以保障,于是引入有效面积与无效面积的概念,量化衡量具有建站需求的区域。
图1.3.1 无效覆盖区域示例有效面积定义如下：基站覆盖范围内人口密度达到100人/Km2或单站覆盖人口达到2000人的区域（以收支平衡为目标进行测算）所占面积定义为有效面积；✧收支平衡测算标准：10*站点年收入 /（建设成本+10*站点年运维成本）≥ 1✧计算期为10年，考虑到铁塔公司成立，新增基站配套投资按照1/3计列。
不符合以上标准的的为无效面积。
在进行网格划分时首先就要明确有效面积、无效面积各自的区域范围。
1.3.2物理网格与逻辑网格有效面积为已完成网络覆盖或将要进行覆盖的区域，对于这一部分区域需要进行连续的更细化的网格划分。
结合传统的“点、线、面”概念，将地理上连续的栅格化的网格划分称之为“物理网格”，将交通干线定义为“逻辑网格”，如下图所示：图1.3.2物理网格与逻辑网格示意图（此图不含无效面积）需要注意的是，在无效面积区域内也可能有交通干线分布，所以逻辑网格可以在有效面积、无效面积分布，而物理网格只能在有效面积内划分。
河南移动代维组织架构及配置标准规范(2015年下发)--2016修改
河南移动代维组织架构及配置标准规范中国移动通信集团河南有限公司网络部2015年7月前言随着中国移动河南公司网络规模的不断扩大，近几年纳入代维范围的设备数量飞速增长，代维工作已经成为网络基础维护工作的重要组成部分。
目前河南公司的基站、室内分布、传输线路、集团客户服务支撑、家客装维都采用了代维方式。
代维质量直接决定了河南公司网络质量，代维工作优劣直接影响到客户感知和企业形象。
为强化代维管理，促进代维管理精细化，缩短中间环节，将代维工单垂直下派到一线工作人员，代维工作流程更简便、更高效。
河南公司参照代维合同所要求的人员、车辆、仪器仪表等配臵标准，组织修订了《中国移动河南公司网格维护小组划分及配臵标准》，明确了代维网格化管理的划分原则和配臵标准。
各分公司和代维公司需针对《网格维护小组划分及配臵标准》落实一线维护网格划分工作，有效日常维护和故障处理工作。
目录1 总则 (5)2 组织架构及要求 (5)3 网格划分原则 (5)4 网格划分类型 (6)5 网格划分标准 (6)6 维护职责及技能要求 (7)7 网格内小组命名规则 (8)8 资源配置原则 (9)1总则为贯彻落实集团公司集中故障管理、运维模式改革思路，理顺代维公司内部故障受理、处理机制，实行故障处理的扁平化管理，提高代维的整体工作效率，构建新型代维组织机构。
在原有代维公司组织架构的基础上进行优化，划分技术维护网格，进一步降低故障处理时间。
2组织架构及要求2.1在省级设立代维事业部，并明确分管事业部工作的公司主管领导，指派合适人选担任事业部负责人。
2.2在代维事业部下设质量管理小组和技术支撑队伍，质量管理小组负责全省代维工作的职能管理、质量控制和安全生产，技术支撑队伍负责全省重大和疑难故障处理的技术支持，以及人员培训和技能鉴定。
2.3在市分公司、县（区）分公司所在地附近分别设立市级代维办事处、县区代维驻点，并指派合适人选担任驻地负责人。
2.4在市公司的代维办事处下设综合及质量管理小组，分别负责所属范围内代维工作的职能管理、生产管理以及各类生产工单的处理与督办。
hyperworks划分网格单元选择
初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元该选杆单元该选杆单元该选杆单元（（（（Link））））还是梁单元还是梁单元还是梁单元还是梁单元(Beam)？？？？这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。
对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构对于薄壁结构对于薄壁结构对于薄壁结构，，，，是选实体单元还是壳单元是选实体单元还是壳单元是选实体单元还是壳单元是选实体单元还是壳单元？？？？对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。
而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。
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实体单元网格划分
岳国辉
长城汽车股份有限公司技术研究院
实体单元网格划分
Solid Element Meshing
岳国辉
(长城汽车股份有限公司技术研究院CAE部)
摘要:运用HyperMesh中的3D实体单元网格划分的多种功能，介绍了几种典型几何特征的划分思路，为以后进行类似网格划分工作提供参考，同时也验证了HyperMesh在划分实体网格方面的强大功能。
关键词:HyperMesh 实体单元座椅垫连杆离合器壳
Abstract Applying the 3D solid mesh functions under the HyperMesh, a few typical mesh methods for several geometry characters are introduced. These mesh methods provide some references for the future similar works, and validate the HyperMesh powerful ability in solid meshing.
Key words:HyperMesh，solid mesh，chair mats，connecting rod，clutch shell
1 概述
计算机辅助工程(CAE)在汽车行业应用已有很多年了，许多有限元理论及软件都得到了成熟运用。
但到目前为止，分析结果的精度很大程度上还是要靠前处理有限元模型的准确度来控制，而且在一个完整的有限元分析过程中，通常前处理都要占据百分之七八十的时间。
所以对CAE技术运用者来说前处理能力的提高也就显得尤为重要了。
而前处理能力的提高还需要有合适的前处理软件作保证，在众多前处理软件中美国Altair公司的HyperMesh是其中的佼佼者。
像在板壳单元、实体单元、焊接单元等的创建，以及与其它软件的接口等方面，都能表现出良好的性能。
其中尤其是在实体单元的划分方面有其独特的优势，以下将通过几个比较典型的实例来详细说明，同时也可以为以后再进行类似工作提供解决思路。
2 实例描述
2.1 座椅垫实体几何的网格划分
本例将通过一套座椅垫实体网格划分来介绍在HyperMesh8.0中新增加的处理实体几何的功能。
如图1所示是一套座椅垫，原始几何只有外表面的一层壳几何，而且几何形状也不规则，在以前不能处理实体几何的时候，一般处理方法是首先几何清理，然后通过添加一些辅助面构成封闭壳体，再根据经验把大块儿体分成相对较规则的若干小块儿，最后可以运用3D子面板中的Solid map-general或Linear solid等工具先把各个小块儿划分网格，然后再把各个小块缝合到一起。
这样做的不足是一方面需要做大量的辅助面，另一方面在划分各个小块儿时需要考虑最后缝合时的节点对应问题。
通过观察几何模型发现，虽然座椅垫几何形状不规则，但它没有局部突出或相贯的几何特征，所以可以考虑把板壳几何封闭后生成实体几何，再通过几何清理后得到如图2所示的几何体，运用3D子面板中的Solid map- volume工具，设置好相关参数后就可以自动划分出以六面体为主五面体为辅的实体网格。
而且软件自动划分的网格能够完全与几何贴合，网格质量还比较好，只需稍微调整一下后就可以全部达到网格质量要求。
现在整个过程所花费的时间比以前要节省70％以上。
图1 座椅垫板壳几何图2 实体几何与实体网格
2.2 考虑油道特征的连杆实体网格划分
以下将通过某发动机连杆的实体网格划分实例，简单介绍一下不连续特征处的过渡处理方法。
图3 某发动机连杆实体网格图图4 连杆大头油道位置图
图5 连杆体内油道特征图图6 油道特征网格划分思路图
如图3所示是某发动机连杆总成划分后的实体网格图，连杆本身体积很小但其上布置的几何特征却很多，考虑到该连杆大部分特征都是对称的，所以确定划分思路为，先取连杆带油道特征的四分之一部分划分实体网格，然后把不对称的局部特征重新修改，最后把四块儿缝合到一起。
取出四分之一连杆后再观察其特点发现，两头特征比较复杂中间过渡比较平缓，所以决定把四分之一连杆从中间断开，由中间断面先向大头部分划分，之后用中间断面已存在的面网格向小头部分划分。
在由中间断面向大头部分划分的过程中，如图4、5所示需要经过油道特征的过渡，即要考虑连杆外表面的平滑过渡又要保留油道特征的完整，所以此处的顺利过渡将是本次连杆实体网格划分工作的最大难点。
图6显示了一种划分思路，如图所示先把连杆外表面的特征曲线投影到对称中面上，在被分割的对称中面上划分壳网格，然后在划分好的面网格上割出油道平面特征线，最后在中间断面上划分合适的壳网格，注意在划分壳网格时要考虑到在经过油道时要切割许多六面体网格成五面体网格以得到油道特征，所以在划分壳网格时最好不要出现三角形单元，如果必须出现时也要避开需要切割的六面体单元的切割通路，这样就既可以实现所有单元都能够节点对应，又可以保证不出现四面体单元。
连杆其它不连续特征处的划分思路跟以上所述基本一致。
2.3 离合器壳相交特征实体网格划分
以下将通过某离合器壳的实体网格划分实例，简单介绍一下彼此相交特征处的连接处理方法。
如图7所示是某变速器总成中的离合器壳实体网格完成图，通过观察该离合器壳可以发现，其上的主要几何特征是彼此相交的。
像这种几何特征在实体几何中也是比较典型的，处理的主要思路是先把两个相交特征体各自独立完成实体网格划分，然后在相交截面上通过切割六面体为五面体来实现特征交接处的节点对应连接。
如图8所示是离合器拨插口与主壁面垂直相交的特征图，可以先把拨插口主特征面沿自己的主方向拉伸出规则的六面体单元，然后在拨插口与主壁面交接线上通过切割六面体单元为五面体单元来实现相交特征。
图9、10、
11中的相交特征处理方式与图8所示特征处理方式类似。
图7 离合器壳实体网格完成图图8 离合器拨插口与主壁垂直相交图
图9 螺栓安装座孔与主壁相交图图10 起动机安装孔与主壁相交图
图11 圆孔与方孔交接图图12 不等高壁面连接图
如图12所示是离合器壳壁面不等高连接且图，按常规方法可以把交接面处六面体单元通路对角线切割成五面体单元通路，但是现在该处还有突起几何特征需要保留，不可能在壁面上找出全六面体单元的切割通路，通过观察可以发现该螺栓按装座孔凸起特征是对称的，如图中圈1所示沿特征底边切割一圈六面体单元到壳壁顶面如图中圈2所示，这样即可以保证不等高壁面连接的顺利过渡又可以满足螺栓按装座孔凸起特征的需要。
3 结论
通过以上三种比较典型零部件的实体网格划分方法，可以总结出一些有代表性的几何特征的处理思路：
如果实体几何如图1所示座椅垫、头枕等，没有不连续特征也没有相交、相贯复杂特征的时候，可以把实体几何做几何清理，只保留主要特征曲线，最后运用3D子面板中的Solid map-general- volume工具一次性自动生成实体网格；
如果实体几何如图5所示连杆油道处存在不连续特征时，可以先把不连续特征填充掉，如假设油道不存在，在划分实体网格所必须的辅助壳网格时，把不连续特征保留下来，等到最后实体网格划分好之后，再从实体网格上把不连续特征挖出来；
如果实体几何如图7所示离合器壳存在许多相交特征的时候，可以先把相交两实体几何各自划分网格，再在相交的截面上通过切割六面体网格为五面体网格的方法实现交接特征。
实体网格的划分没有一套固定方法，每一个案例都有自己独有的特征，而且可以通过各种不同的方法实现，主要是思路要清晰，还有就是要掌握一些比较典型几何特征的处理方式。
4 参考文献
[1] HyperMesh Tutorials。