本文主要對ANSYS Mechanical中Batch Connections功能進(jìn)行了介紹。眾所周知，大型梁和殼結(jié)構(gòu)的連接處理是一項(xiàng)非常繁瑣和耗時(shí)的工作。該技術(shù)對于處理大型的殼體和梁組件自動連接以及網(wǎng)格級自動焊縫創(chuàng)建，與傳統(tǒng)方法相比，大大縮短了前處理時(shí)間，為城市建筑、海洋平臺和造船等行業(yè)提供了行業(yè)領(lǐng)先的解決方案。

BatchConnections，又稱網(wǎng)格批量連接技術(shù)，是ANSYS的專利技術(shù)。該功能主要用于實(shí)現(xiàn)由殼和梁組成的裝配結(jié)構(gòu)的批量連接，且可以使用修復(fù)拓?fù)湓诰W(wǎng)格級別上修改模型小特征。使用該功能首先需要在mesh全局控制中，打開meshbased connection功能，如圖所示。

在Batch connections中，如上圖所示，2022R1版本中新增了triangle reduction功能，可以控制不同程度（None、Conservative、Aggressive）減少三角形網(wǎng)格的數(shù)量。默認(rèn)選項(xiàng)為“Conservative”，保守地減少靠近邊界的三角形數(shù)量。Aggressive，更進(jìn)一步地通過移除內(nèi)部三角形和邊界三角形網(wǎng)格從而減少整體三角形網(wǎng)格數(shù)量。因此，Aggressive比Conservative能減少更多的三角形網(wǎng)格。如圖所示對比：

Batch Connections功能打開的前提下，接下來我們可以使用Connect、Washer、Deviation、Weld、RepairTopology 等功能實(shí)現(xiàn)梁殼模型的連接、控制和改善。

Connect：顧名思義，主要作用是通過探測網(wǎng)格容差的方法形成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格。共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格形成后，可以通過顯示中的mesh connection—>by body connection查看是否成功，如右圖中節(jié)點(diǎn)相互連接處顯示玫紅色即為共節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格。

Washer：適用于殼體上的孔生成邊界層網(wǎng)格，方便捕捉應(yīng)力集中。如圖示，通過設(shè)置邊界層的層數(shù)、總厚度，層增長率控制網(wǎng)格生成。

Deviation：通過設(shè)置網(wǎng)格偏差，控制倒角網(wǎng)格單元的分層細(xì)化，具體見如下分別控制不同容差、網(wǎng)格尺寸和分割段數(shù)生成的網(wǎng)格對比圖。

Weld：控制殼體間隙生成基于網(wǎng)格層級的焊縫模型和焊縫網(wǎng)格，焊縫和原模型網(wǎng)格自動共節(jié)點(diǎn)。2022版本中可以通過表格的形式，批量處理焊縫。

RepairTopology：通過修補(bǔ)拓樸的方法，去除模型小特征，改善網(wǎng)格。如圖所示，目前支持的方法有：合并面、抑制不需要的邊、修補(bǔ)窄面、修補(bǔ)短邊、修補(bǔ)尖角、合并縫隙、去除小孔。對于小特征不復(fù)雜的模型，可直接在mechanical界面中處理，無需通過CAD軟件。

對于一些常見的特征操作，如去除小孔、劃分washer網(wǎng)格和優(yōu)化倒角網(wǎng)格，ANSYS還可以通過特征探測的功能實(shí)現(xiàn)批量處理，操作流程如下圖所示：

上海安世亞太 李桂花