本貼原創(chuàng)，作者：AltairChina 方獻軍

上期方老師介紹了曲面孔的設(shè)置參數(shù)，其實還有一種比較少用的方法是用一個文件來指定孔的位置，通常的目的是使這些孔具有更高的優(yōu)先級。

一、使用文件指定孔位置

使用文件指定孔位置的文件格式如下：

1,x1,y1,z1

2,x2,y2,z2

3,x3,y3,z3

建議使用excel直接編輯后另存為csv文件。

對比案例如下圖所示，當兩個孔的washer沖突時，如果兩個孔的優(yōu)先級一樣，系統(tǒng)會自動縮小每個孔的washer半徑，但是如果設(shè)置了不同的優(yōu)先級，優(yōu)先級低的washer可能會減少一圈washer。

二、直接中面網(wǎng)格

HyperMesh最新版本2017.2.4開始，提供了跳過中面抽取步驟直接得到中面2D網(wǎng)格的功能。該功能主要是針對無法自動實現(xiàn)中面抽取的復雜注塑件。HyperMesh中的對應(yīng)工具可以在mesh下拉菜單或者2D面板中找到。

BatchMesher中的相應(yīng)設(shè)置及效果如下：

如果使用crash5mm文件，同時設(shè)置Extract element size為2（覆蓋最上面的5mm）可以得到如下網(wǎng)格

如果使用crash5mm文件，同時設(shè)置Extract element size為5可以得到如下網(wǎng)格

HyperMesh的midmesh面板還提供了一組用于修正直接中面網(wǎng)格的工具，也許會在后面某一期進行介紹（待定）。

三、圓角識別與控制

圓角是網(wǎng)格劃分中的重點關(guān)照對象，通常希望在圓角的部位捕捉到圓角的主特征線并使網(wǎng)格沿著圓角的軸線方向呈若干排整齊排列。

為了實現(xiàn)該目標，BatchMesher開發(fā)了圓角的特征識別功能，用戶只需要指定合理的控制參數(shù)就可以得到較好的圓角網(wǎng)格。

BatchMesher中對圓角的控制參數(shù)如下：

最上面那個Minimize transitions的選項通常都應(yīng)該選上，作用是對于寬度變化的圓角盡可能得到同樣排數(shù)的網(wǎng)格。但是如果圓角有很多硬點時使用該選項可能導致得到的網(wǎng)格扭曲嚴重，如果碰到這種情況可以后續(xù)手工調(diào)整或者去掉該選項。

參數(shù)說明：

R:圓角的半徑

W:圓角的弧長

Minimum number of rows:圓角弧長方向最少劃分幾排單元

Maximum chordal deviation:最大弦差

Method：圓角處理方法

1、remove，也就是去掉圓角

2、沿中線將圓角一分為二，該方法通常只用于很小半徑的圓角。

結(jié)果

如果選上Suppress tangency edges，效果如下：

3、enforced elem rows，即生成整齊排列的單元，大部分情況下都應(yīng)該是這個選項。

為了正確設(shè)置這些參數(shù)，需要先對圓角的一些基本幾何關(guān)系有所了解。很多人在這里犯錯誤是因為沒有搞清楚幾何關(guān)系。比如根據(jù)參數(shù)計算得到的單元小于最小單元尺寸等。

下圖是一個圓角截面的示意圖。

對應(yīng)的計算公式如下：

弧長：arc_Width = Radius * angle

單元尺寸：Elem_size= =Radius * 2 * sin(angle / (2 * N))

弦差：chordal_deviation = Radius * (1-cos(angle / (2 * N)))

弦長：chordal_width = 2 * Radius * sin(0.5 * angle)

angle:弧度制的圓心角

（如果看得有點頭暈的建議拿張紙自己手算一下）

更好的方法是直接把這些公式建立一個如下的excel表格

實際使用的時候根據(jù)模型中圓角的特點查一下表格找到大致參數(shù)的范圍，然后就大功告成了。

注意：實際的圓角不一定都是90度的。

四、實體孔識別

這里的實體孔其實是指封閉曲面中的圓柱孔的表面，而不是指體。該選項只支持填充孔和指定孔邊單元數(shù)兩種操作。

對于只有殼幾何的模型應(yīng)禁用該項，因為對實體孔的識別可能會耗費大量時間。在孔周圍應(yīng)定義偶數(shù)個單元并滿足最小單元尺寸的要求，并盡量使孔邊的單元尺寸接近目標單元尺寸。

測試幾何如下：

結(jié)果如下：

五、翻邊識別與控制：

很多鈑金件邊緣都有翻邊，翻邊通常都是平的，網(wǎng)格劃分時建議在翻邊寬度上至少使用兩排單元。單元的實際排數(shù)是BatchMesher內(nèi)部通過對最小和最大元素大小的限制以及縱橫比來確定的。

最大翻邊寬度的合理上限是（N+1.5）倍單元尺寸，其中N是整個翻邊的單元排數(shù)。類似地，一個合理的下限是最小單元尺寸的2倍。如果看到類似下圖中藍顏色的數(shù)字，說明翻邊最小尺寸不合適，需要調(diào)整。

常見的翻邊網(wǎng)格如下圖，可以看到，BatchMesher為了保證翻邊的單元排數(shù)，在翻邊位置布了很多硬點。

六、其它選項

除了以上設(shè)置，BatchMesher還有許多的的其它設(shè)置，都歸為other options

1、刪除重復曲面

通常保持默認設(shè)置即可，相當于defeature面板duplicates的功能。

2、Edges equivalencing設(shè)置，相當于edge edit面板中equivalence功能

通常保持默認設(shè)置即可。

3、處理交疊面設(shè)置，即兩個面有一部分重疊

對該選項的意思幫助文件中有圖文并茂的說明

對該選項的意思幫助文件中有圖文并茂的說明

4、抑制窄邊及窄圓角

Auto的意思是使用1.2倍的最小單元尺寸

后面的main fillet strips是指圓角的特征邊

Main edge是指與圓角相鄰的平面的邊界edge，打開該項會強制保持圓角和平面的邊界edge，不允許進行節(jié)點的smooth等操作，可能導致局部大量細長單元（兩條edge挨得很近的時候）

5、抑制拉延筋（變成一個平面）

下面一個選項是說雖然拉延筋特征沒有了但是外圈特征線還要投影到平面上。

6、刪除翻邊上的小圓柱面（如下圖所示）。

通常設(shè)置為目標單元尺寸的20%，并且不超過最小單元尺寸的70%-80%（無法滿足最小尺寸的要求，所以無法保留該特征）

7、刪除曲邊圓角

建議設(shè)置為最小單元尺寸和目標單元尺寸之間的值，與defeature面板edge fillets功能相同

8、將螺紋孔替換為標準圓柱面

因為通常模型中并不會存在帶細節(jié)特征的螺紋，所以該設(shè)置通常不會發(fā)生作用。

9、平滑面特征線抑制級別設(shè)置

該設(shè)置通過曲率和單元尺寸對特征線進行選擇性toggle，從而提高網(wǎng)格的流暢程度。一共有5個預定義的級別以及一個自定義級別。用戶需要自己權(quán)衡多保留特征線還是希望有更好更流暢的網(wǎng)格

下面是把該項目設(shè)置為不同級別得到的特征線情況

10、Components邊界處理和主特征線識別

第一個選項是說如果兩個components連接處是共享邊一定要保留（不toggle，也不能移動節(jié)點到edge以外）

第二個選項的意思是捕捉零件的主要特征線。通常應(yīng)該選上該項，特別是對特征線要求較高的NVH分析。不選該項可以得到更好的單元質(zhì)量，但是網(wǎng)格節(jié)點不會沿著幾何的特征線分布。啟用這個選項時不推薦再使用曲面圓角設(shè)置中的mid line選項（因為mid line得到的新特征線可能會被toggle掉，導致圓角附近單元排列扭曲）。

七、網(wǎng)格劃分和單元類型設(shè)置

1、單元類型和流向控制

請參考automesh面板的對應(yīng)介紹

2、圓角網(wǎng)格流向增強選項

建議選上

算法盡量控制圓角網(wǎng)格的排數(shù)保持一致。

3、單元階次

通常在HyperMesh中2D單元使用一階單元為主，生成四面體的時候通常使用二階（依賴于后面希望進行的分析類型）

4、生成單元所屬的components控制（放哪個component里面）

5、三角形清理

通常保持默認值即可，aggressive選項可能導致大量漩渦狀的四邊形網(wǎng)格，通常不建議打開。

6、網(wǎng)格光順選項，建議保持默認值，允許節(jié)點移動到共享邊外可以大幅提高網(wǎng)格質(zhì)量。

后面兩個選項的意思是進行特征修復和盡量保持原始幾何的特征（代價是犧牲單元質(zhì)量）。

7、節(jié)點移動設(shè)置

設(shè)置該項有利于修復失效的單元。推薦設(shè)置如下圖，分別是10%的單元尺寸和5%的單元尺寸

第三個選項的效果如下（右圖中的頂面上的部分節(jié)點移動到了edge以外）

第四個選項的效果如下：

8、翹曲矯正：

為了糾正四邊形單元的翹曲，建議兩個選項都打開。BatchMesher首先嘗試通過沿著曲面法向移動節(jié)點糾正四邊形單元的翹曲，如果還是無法解決才會將不達標的四邊形切割為三角形。上一期講到將warpage的要求盡可能放到20~25，主要原因也在這里，因為一旦warpage無法達標，系統(tǒng)就會通過這里的設(shè)置進行調(diào)整單元，過低的warpage（比如<15度）通常導致大量三角形單元堆積。

9、網(wǎng)格特征角設(shè)置：

在單元清理過程中，特征角的推薦值是20-30度。較低的值可能有助于更好的保留特征，但是低于15度的值可能顯著地增加失效單元的的比例（不同網(wǎng)格特征角的效果圖片可以在automesh那一期查看）。

10、單元折疊角設(shè)置

如果兩個相鄰單元的法向夾角大于該值，系統(tǒng)認為發(fā)生了單元重疊，將啟動清理程序進行清理。

八、component例外處理

1、忽略component，該選項只能在單獨的BatchMesher程序中使用，在automesh面板中該選項不起作用。

測試幾何如下：

BatchMesher設(shè)置如下：

結(jié)果part2沒有劃分網(wǎng)格：

2、指定的component不進行幾何清理，可以通過只顯示suppressed edge來查看

可以看到，左右都有壓縮邊，而我們指定的中間的component沒有進行幾何清理。

3，劃分指定的components并保持與其余components的連接關(guān)系

該選項用于需要對不同的components采用不同的單元尺寸或者不同的參數(shù)的情況。

實際使用BatchMesher的時候很少用到這幾個功能。

雖然我已經(jīng)盡可能做到了圖文并茂+直截了當?shù)卣f明，但是挨個介紹BatchMesher的設(shè)置參數(shù)肯定還是比較枯燥的。但是一旦你用好了BatchMesher，你的網(wǎng)格劃分的工作效率就可以得到大幅度地提高。所以，認真學一學還是非常有必要的。

最后一點要提醒大家的是：設(shè)置一樣的情況下，BatchMesher的最新版本劃出來的網(wǎng)格比老版本好。

BatchMesher就為大家介紹這么多，下期方老師將為大家介紹四面體網(wǎng)格的劃分，期待大家有更多的互動。