Hypermesh几何清理的资料

几何清理

在进行有限元分析计算时，经常遇到的问题有以下几种：

1. 导入曲面数据时，有时存在缝隙、重叠、错位等缺陷，这会影响网格质量。

2. 因为生产的需要，CAD模型中通常会包含某些细微特征，例如曲面和边的倒圆、小孔，进行分析时如果要准确模拟这些特征，需要用到很多小单元，导致求解时间不必要的加长。

3. 边界错位经常引起网格扭曲，导致单元质量不高，求解精度差。

通过消除错位和小孔，压缩相邻曲面之间的边界，消除不必要的细节，就能够提高整个划分网格的速度和质量，提高计算精度。

曲面边界的拓扑关系显示

在拓扑显示模式下（这是在geom cleanup面板中默认的显示模式），曲面边界的颜色显示是由其与周围曲面边界的连接关系来确定的。

1）红色的边表示单个曲面的自由边。自由边会导致网格的不连续，即自由边上分布的节点不会被相邻曲面上的单元所共享。

2）绿色的边称为共享边，表示这个边被两个相邻曲面所共享，在共享边上的节点同属于相邻的曲面。

3）黄色的边称为非重合边。表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，这通常代表一种T型连接或者重复曲面。（不过关于黄线的问题，要分情况对待。如果是重复曲面，应该设法删除，对可能由此造成的缺面问题，采用补面的方式。如果是T 形连接，则有可能是正常的。）

4）深蓝色的短线段代表被压缩的边。自动网格生成器在划分网格时会忽略被压缩边，不会在上面布置节点。在压缩边上，两个相邻的曲面实际上被缝合到一起形成一个较大的曲面。

几何清理常用面板

1）surface面板的spline/filler子面板用于填充曲面之间较大的间隙和空缺。对任意由三个或更多的线、节点或者点定义组成的有限区域，都可以定义一个曲面；

2）edge edit和defeature面板用于划分网格前的曲面几何清理；

3）edge edit用来改变表面边界之间的连通性状态；

4）defeature 面板用于修剪表面，找到并删除小孔，还可以找到并去除表面和表面边界上的倒角。

1、surface面板的spline/filler子面板

用于从线、节点或固定点生成曲面来填充CAD模型中的孔，通过选择环绕某个区域的三个或更多的线、节点或点，可以创建一个曲面。

另外，可以使用ruled(第一项) 或spline/filler（第二项）进行补面。

2、edge edit面板

用来改变表面边界之间的连通性状态，有四种不同的工具：toggle, replace, (un)suppress 和equivalence。

toggle

toggle菜单可以通过在边界上单击鼠标左键将其从自由边变成共享边，或者从共享边变成压缩边。使用鼠标右键可以取消toggle操作，并将压缩边变为共享边，或将共享边变成自由边。要将一条自由边变成共享边，在这条自由边附近的容差范围内必须有一条对应的自由边。

replace

replace菜单可以将一对自由边合并成共享边，但是合并后的共享边的位置是在设定的被保留的边上，而另一条边则被删除。这一功能实际上扩展了toggle 的控制功能。任何与被删除的边相关连的几何特征被关连到被保留的边上。(un)suppress

(un)suppress菜单允许同时压缩或释放多条边。在这个菜单可以使用扩展的线条选择菜单，可以使用多种线条选择方式。如果需要消除在由对称方式生成曲面时产生的缝隙，该功能非常有用。

equivalence

equivalence菜单可以自动识别并合并多个自由边对。

3、defeature 面板

pinholes功能用于查找和删除曲面内的孔。孔根据孔径来识别。一旦确定，孔可以被删除。孔可以是任何形状。所给定的直径确定孔跨度的最大距离。

duplicates菜单用于识别和删除重合曲面。

surface fillets

surface fillet用于消除曲面倒圆或两个非共面曲面之间的过渡圆滑曲面。曲面倒圆将被一个沿相邻曲面切向延伸的平面替代。通过选择倒圆的轮廓线，或者指定曲面和倒圆半径的范围来确定倒圆曲面。

edge fillets

edge fillet用于删除曲面自由边上的任何倒圆。HyperMesh能确定给定圆角半径和最小圆弧角度范围内的倒圆。边的倒圆将被确定，标明那些投影出方角的切点。一旦确定，边的倒圆在被删除前可以被解除选择。

4、Delete面板

几何清理实例

Step 1: Open and view the model file

Step 2: View the model in topology display toolbar and shaded mode to evaluate its integrity.

Go to the autocleanup panel或

1、Note that the surface edges are now colored according to their topology status. This

occurs because Geometry Color is set to auto ().

2、Click Visualization () and navigate to the Topology tab

3、Clear all the check boxes except the Free check box

Only the free edges should be displayed at this point.

4、Observe the free edges and make note of where they are

The free (red) edges show where there is incorrect connectivity or gaps.

5、Note the locations where there are closed loops of free edges. These are locations that probably have missing surfaces.