第五章 三维实体网格划分

第五章三维实体网格划分

本章讲述三维实体网格划分。包括三部分内容：

●生成四面体网格零件：对实体指定线性或者2次四面体网格。

●四面体网格填充器：通过从曲面网格生成四面体网格来对实体划分网格。

●扫描实体网格：通过从曲面网格生成六面体或者楔形网格对实体划分网格。

5．1 生成3D零件网格

本节说明如何使用四面体网格划分方法生成3D网格。在【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）工作台和【Advanced Meshing Tools】（高级网格划分工具）工作台都有本命令。根据用户安装的产品不同，显示的选项是不同的：

●【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）或者【FEM Surface】（曲面网格划分）

系列产品。

●【FEM Solid】（有限元实体划分）系列产品。

5.1.1 【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）或者【FEM Surface】（曲面网格划

分）系列产品

在通常的用户中，一般安装的是第一种情形。在这种设置下，无论是在通用结构分析工作台还是高级划分工具工作台，定义3D网格的零件时，弹出的对话框只有两个选项卡。（1）点击【Meshing Methods】（网格划分方法）工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】

（四面体网格划分器）按钮，如图5－1所示。如果用户在【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）工作台，则需要点击【Model Manager】工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】（四面体网格划分器）按钮，如图5－2所示。

图5－1【Octree Tetrahedron Mesher】（四面体网格划分器）按钮图5－2

（2）在图形区选择要划分网格的实体零件。选择后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesh】（四面体网格划分器）对话框，如图5－3所示。

注意！只能选择属于【PartBody】下的元素。

●【Global】选项卡：可以修改网格全局参数。

●【Local】选项卡：创建局部网格参数。

（3）在对话框的选项内输入相应的数值。在本例中，在【Size】

（尺寸）数值栏内输入20mm。（4）点击对话框内的【确定】按钮，生成新的网格零件，并且在模型树上显示出新的网格零件名称，如图5－4所示。

图5－3【OCTREE Tetrahedron Mesh】（四面体网格划分器）对话框

图5－4模型树上显示出新的网格零件名称

注意！3D网格可以手动删除或者添加。

5.1.2【FEM Solid】（有限元实体划分）系列产品

下面说明安装【FEM Solid】（有限元实体划分）系列产品时的情况。

在这种设置下，无论是在通用结构分析工作台还是高级划分工具工作台，定义3D网格的零件时，弹出的对话框有4个选项卡。

（1）点击【Meshing Methods】（网格划分方法）工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】

（四面体网格划分器）按钮。如果用户在【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）工作台，则需要点击【Model Manager】工具栏内的【Octree Tetrahedron

Mesher】（四面体网格划分器）按钮。

（2）在图形区选择要划分网格的实体零件。选择后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesh】（四面体网格划分器）对话框，如图5－5所示。

注意！只能选择属于【PartBody】下的元素。

●【Global】选项卡：可以修改网格全局参数。

⏹【Size】（网格尺寸）：允许用户定义网格的尺寸（以mm为单位）。

⏹【Absolute sag】绝对垂度：网格和几何图形之间的最大间隙，如图5－6所示。

图5－5【OCTREE Tetrahedron Mesh】（四面体网格划分器）对话框

图5－6绝对垂度示意图

⏹【Proportional sag】比例垂度：局部绝对垂度与局部网格长度的比例。

比例垂度值＝局部绝对垂度值/局部网格棱边长度值

注意！绝对垂度和比例垂度可以修改局部网格棱边长度值。

用户可以使用绝对垂度和比例垂度两个值，在实际应用中，程序采用两个数字

中约束严格的一个值。

⏹【Element type】单元类型：允许用户选择单元的类型（Linear线性单元，或

者Parabolic二次单元）

●【Local】局部选项卡

用户可以添加局部网格参数，例如垂度、尺寸或者在零件上的分布参数。

为了添加局部参数，先在【A vail abl e specs】（可使用的特定参数栏）点击选择希望添加的参数，如图5－7所示，然后点击【A dd】（添加）按钮。

⏹【Local size】（局部尺寸）：用户可以修改名称、支承和数值，如图5－8所示。

图5－7【A vailable specs】（可使用的特定参数栏）内的选项

图5－8【Local Mesh size】（局部网格尺寸）对话框

⏹【Local sag】（局部垂度）：用户可以修改名称、支承和数值，如图5－9所示。

⏹【Edges distribution】（棱边上的分布）：允许用户定义在某一特定棱边上局部

节点分布。

为完成该功能:

选择【Edges di stri buti on】（棱边上的分布）选项，然后点击【Add】（添加）按钮。弹出【Edges di stri bution】（棱边上的分布）对话框，如图5－10所示。

图5－9【Local Mesh sag】（局部网格垂度）对话框

图5－10【Edges di stributi on】（棱边上的分布）对话框

在图形区选择指定节点分布的棱边，然后输入要分割的棱边数量。【Edges Di stri buti on.1】特征出现在模型树上，同时所选择棱边上出现节点，如图5－11所示。

点击【Local Mesh Distribution】局部网格分布对话框内的【确定】按钮。

⏹【Imposed points】强制点：允许用户选择一些点，在划分网格时强制考虑这

些选择的点。

注意！在此种情况下，用户选择的点必须是在形状设计工作台或者零件工作台创建的点。只有在曲线上或者曲面上的点，才能够选择使用。点所在的支承元素必须是所划分的几何的一部分。

为完成该功能:

选择【Local imposed points】局部强制加点选项，然后点击【Add】（添加）按钮。弹出【Imposed Points】强制点对话框，如图5－12所示。