六面體的案例
四面體網格與六面體網格的爭議
關于在有限元實體建模中，采用四面體網格還是半自動六面體網格，在
CAE
工程師中存在著廣泛的爭議。
對于包含局部薄殼特征的裝配實體結構，在集中載荷的作用下，不同的材料屬性，自動網格劃分產生的不同的單元延伸率都會影響單元的計算精度，而不只是單元類型會對其有影響。復雜的設計往往會帶來大規模的自由度問題。通常，檢驗單元的標準包括具備完整的形狀函數多項式，邊界連續性，適用于貼片測試，收斂性。這個問題的癥結在于如何獲得復雜區域的精確計算結果，而不是孤立的判斷四面體和六面體網格的優缺點。
六面體和四面體各自優越性
IBM研究部門的A.O. Cifuentes和A.Kalbag發表的一篇名為《三維四面體單元在結構分析中的性能研究》的論文，得出了一個有趣的結論。“……這里研究了一次和二次的四面體，及六面體單元在不同結構問題的特性，這些結構問題包括彎曲，偏轉，扭轉和軸向變形。觀察到了采用二次四面體和六面體單元的分析在求解精度和CPU時間上是相當的。”
作者同樣也指出了，對于簡單幾何，或者說可以方便的手動劃分網格的模型，更多的依賴于8節點的六面體網格，通常稱為“砌磚單元”。而對于復雜幾何模型通常采用自動或半自動的方式劃分網格，自動生成網格的算法通常采用四面體，而非六面體。原因是通常的三維模型不能精確的被六面體堆砌所描述，然而總能剖分為四面體單元的集合。
我們在結構研究分析中也總是對比四面體和六面體劃分的模型，并得到了比較可靠計算結果對比。無論對于哪種單元類型，較少的節點數，會導致低精度。4節點四面體和8節點六面體通常用于近似直線的邊界模型中，而對于曲線邊界模型，要得到更精確的解，需要更多節點和單元數，或者采用10節點二次四面體,20節點二次六面體。
展開 仿真筆記——有限元四面體網格與六面體網格的爭議
結 論
當需要更多數量的1階四面體或六面體網格來保證幾何精度和應力求解精度時，在保證相當自由度水平的時候，用2次四面體或六面體單元會大幅減少單元數，并得到更為精確的結果。
P-method的四面體和六面體單元，可以更好的嚙合近似曲面幾何形狀，并在保證求解精度的情況下，減少求解時間。
10節點2次四面體系統矩陣帶寬小于20節點2次六面體的，相同求解精度的情況下，求解時間更快。
在用工作站解決超大規模3維實體模型問題時，新的迭代和稀疏矩陣技術可以減少計算時間。
此外，應該很清楚，用六面體“砌磚”網格不只是很難用于劃分大型復雜模型，對于劃分含有細小特征和細節的模型，也存在很多問題。無論現有的軟件如何吹噓自己的六面體網格能力，在實際工程中，劃分六面體網格確實會耗費你很多時間。因此，你需要判斷，一味的追逐六面體，是否值得？
文章來源CAE仿真學社
展開 有限元四面體網格與六面體網格的爭議
結 論
當需要更多數量的1階四面體或六面體網格來保證幾何精度和應力求解精度時，在保證相當自由度水平的時候，用2次四面體或六面體單元會大幅減少單元數，并得到更為精確的結果。
P-method的四面體和六面體單元，可以更好的嚙合近似曲面幾何形狀，并在保證求解精度的情況下，減少求解時間。
10節點2次四面體系統矩陣帶寬小于20節點2次六面體的，相同求解精度的情況下，求解時間更快。
在用工作站解決超大規模3維實體模型問題時，新的迭代和稀疏矩陣技術可以減少計算時間。
此外，應該很清楚，用六面體“砌磚”網格不只是很難用于劃分大型復雜模型，對于劃分含有細小特征和細節的模型，也存在很多問題。無論現有的軟件如何吹噓自己的六面體網格能力，在實際工程中，劃分六面體網格確實會耗費你很多時間。因此，你需要判斷，一味的追逐六面體，是否值得？
來源：CAE技術資訊
展開 有限元基礎（五）-四面體與六面體的比較_下
結論
當需要更多數量的1階四面體或六面體網格來保證幾何精度和應力求解精度時，在保證相當自由度水平的時候，用2次四面體或六面體單元會大幅減少單元數，并得到更為精確的結果。
P-method的四面體和六面體單元，可以更好的嚙合近似曲面幾何形狀，并在保證求解精度的情況下，減少求解時間。
10節點2次四面體系統矩陣帶寬小于20節點2次六面體的，相同求解精度的情況下，求解時間更快。
在用工作站解決超大規模3維實體模型問題時，新的迭代和稀疏矩陣技術可以減少計算時間。
此外，應該很清楚，用六面體“砌磚”網格不只是很難用于劃分大型復雜模型，對于劃分含有細小特征和細節的模型，也存在很多問題。無論現有的軟件如何吹噓自己的六面體網格能力，在實際工程中，劃分六面體網格確實會耗費你很多時間。因此，你需要判斷，一味的追逐六面體，是否值得？
(摘錄編譯，有不準確之處，還望大家指正)
本系列文章經 有限元聯盟 同意轉發，旨在分享知識。
展開 
對于大型模擬應選擇四面體網格還是六面體網格？
2、折中考慮：對于復雜的模擬使用四面體網格和六面體網格結合的方式。
teve_zheng
對于流體計算，現在可以選擇的網格類型很多，針對不規則的大模型一般用六面體為核心的混合單元，網格數量會大大減少，近壁面用四面體，大空間區域六面體，然后用金字塔單元連接；對于cfx現在主要分區域用四面體與六面體混合來做，對于star ccm一般會用多面體或者trim單元來做，會比純四面體少3/4的網格
晴兒_fairylovefairy
網格的選擇不能盲目追求六面體的好看，不能就說四面體太省事，精度絕對不好。一個完美的網格，不是所有位置都做成六面體。而是要平衡時間、計算量、精度三者之間的關系。對于復雜體，首先要判斷自己的模型哪里是敏感區域，哪里是非敏感區域。判斷不了的可以爬去看書了。敏感區域可以考慮單獨切分做六面體，因為這里往往是梯度比較大的地方，可能對于六面體來說計算會更精確，非敏感區域，如果沒有特殊要求（有的計算必須做六面體）自然可以采用四面體。但是不得不說一句。根據經驗，對于拓撲結構特別復雜的區域，四面體的網格質量往往比六面體更好。這是因為四面體強大的適應性可以幾乎適應任意的復雜結構。 對于電磁計算而言，除非要計算肌膚效應，除非有模型規則的，你不用六面體都不好意思，四面體去搞吧！
小魏
劃分網格的類型首先是看所研究工程問題的需要，當需要解決的工程問題是一個大致范圍并且情況比較緊迫時，四面體網格是首選；相反則選用六面體網格。第二，可以將四面體與六面體聯合解決工程問題，利用四面體網格找出問題出現的位置，然后再提取子模型并對子模型劃分六面體網格，這樣在精度和效率方面都能有所補償。
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MeshWorks擁有與其他軟件不同的專利六面體建模技術，與市場上的其他工具相比，建模效率提升50%以上。
2. MeshWorks提供了多種六面體建模方法，對于不同特點的模型，采用不同的建模方法，給用戶帶來更大的靈活性及效率提升。
3. MW具有最廣泛的六面體網格劃分功能，如自動笛卡爾六面體網格劃分、參數化拉伸六面體網格劃分，殼網格—體網格方法等。
4. MeshWorks獨有的特征映射六面體建模方法特別適合于復雜輪胎花紋的建模。可以精確捕捉細小溝壑及花紋特征，為后續多種輪胎仿真分析提供高精度網格模型。
5. MeshWorks將多種六面體建模方法封裝為專業面板，用戶可以簡單的操作面板實現半自動的六面體建模流程。
6. 提供全自動的六面體建模方法，對于特定的一些模型可以實現一鍵劃分六面體并取得非常好的效果，大大提高了效率。
7. MeshWorks提供了多種六面體網格編輯工具，如六面體網格質量改進、切割六面體、六面體共節點、六面體打孔等工具。
展開 有限元基礎（四）-四面體與六面體的比較_上
關于在有限元實體建模中，采用四面體網格還是半自動六面體網格，在CAE工程師中存在著廣泛的爭議。
對于包含局部薄殼特征的裝配實體結構，在集中載荷的作用下，不同的材料屬性，自動網格劃分產生的不同的單元延伸率都會影響單元的計算精度，而不只是單元類型會對其有影響。復雜的設計往往會帶來大規模的自由度問題。
通常，檢驗單元的標準包括具備完整的形狀函數多項式，邊界連續性，適用于貼片測試，收斂性。這個問題的癥結在于如何獲得復雜區域的精確計算結果，而不是孤立的判斷四面體和六面體網格的優缺點。
六面體和四面體各自優越性
IBM研究部門的A.O. Cifuentes 和A.Kalbag發表的一篇名為《三維四面體單元在結構分析中的性能研究》的論文，得出了一個有趣的結論。“……這里研究了一次和二次的四面體，及六面體單元在不同結構問題的特性，這些結構問題包括彎曲，偏轉，扭轉和軸向變形。觀察到了采用二次四面體和六面體單元的分析在求解精度和CPU時間上是相當的。”
作者同樣也指出了，對于簡單幾何，或者說可以方便的手動劃分網格的模型，更多的依賴于8節點的六面體網格，通常稱為“砌磚單元”。而對于復雜幾何模型通常采用自動或半自動的方式劃分網格，自動生成網格的算法通常采用四面體，而非六面體。
原因是通常的三維模型不能精確的被六面體堆砌所描述，然而總能剖分為四面體單元的集合。
我們在結構研究分析中也總是對比四面體和六面體劃分的模型，并得到了比較可靠計算結果對比。
無論對于哪種單元類型，較少的節點數，會導致低精度。4節點四面體和8節點六面體通常用于近似直線的邊界模型中，而對于曲線邊界模型，要得到更精確的解，需要更多節點和單元數，或者采用10節點二次四面體,20節點二次六面體。
展開 ANSA在多臺階幾何模型六面體劃分的應用
概述
在做六面體網格的劃分時，有些模型是不完全對稱模型，如果按照全部模型都做就會費時又費力，在 A N S A 中可以很方便的實現對不完全對稱模型不同部分進行修改，下面就介紹一下修改流程:
二.不完全對稱模型的修改流程及要點
待劃分六面體網格的不完全對稱模型
?
此模型上下只有標出區域不同，所以我們可以只對其劃分一半模型的六面體網格，鏡像后利用劃分好的六面體模型對不同區域進行修改。
需要修改的網格區域（圖中幾何部分）
將需要修改的網格刪除，用mesh>element>Vol shell在與需要修改區域連接的體網格上取一層殼待用，將殼網格的節點投影到幾何邊上與其粘起來（避免后續修改部分與做好的體網格不粘接）：如上圖中的黃色點為已經與幾何粘接好的節點；做好這些工作后就可以對其不同部分的幾何按照六面體網格劃分的流程對其分塊及其劃分網格了。
已修改好的六面體網格
修改好之后檢查是否完全粘接好
三，總結：
在做不完全對稱模型的六面體網格時就可以先做一半，然后利用做好的模型對不同的部分進行修改，這樣可以做起來可以節省大量的工作時間，也大大提高了工作效率。
展開 四面體網格，六面體網格，低高階單元，對比研究
03 在應力梯度較小位置，六面體單元，高階四面體單元的求解都是可靠的，并且節點數影響較小。
04 在應力梯度較大位置，高階單元的應力結果比低階單元大；
05 在應力梯度較大位置，細密網格的應力結果比稀疏網格大；
建議：
01 如果幾何模型規則，很容易得到六面體網格，則首選六面體網格；
02 如果幾何模型不規則，在計算機性能允許下，完全可以使用高階面體網格；
ps：實際工作中，幾何模型一般都是不規則的，所以高階面體網格可以是最常用的；一般使用技巧就是，在應力梯度小的部分，網格可以適當稀疏；在應力梯度大并且關心的部分，網格必須進行細化。這樣的網格，既能控制節點總量不至于超量，也可以得到可靠的位移應力結果。
展開 ANSA在多臺階幾何模型六面體劃分的應用
ANSA在多臺階幾何模型六面體劃分的應用
一. 概述
對多臺階、開孔類幾何模型采用六面體網格劃分前一般都需要進行分塊作業。使用新版的ANSA做前處理進行進行面體網格劃分時不需要簡化處理并切塊，允許用戶對齊Round面層數的前提下一次性拉伸出來六面體網格。
二.多臺階幾何模型劃分六面體流程及要點
待劃分六面體網格多特征幾何模型
?
在關鍵區域的螺孔周圍可以先在Master面幾何上做zone cut出washer，在空內部高度方向上以及其它臺階處高度方向上保持節點數（單元層數）一致。如下圖：
保持節點數一致
選取Master面
?
選取多個連續的小面幾何時可以使用ANSA內嵌的選取工具實現快速的選取。如下圖：
選取Slave面
?
一般情況下，ANSA會自動幫助用戶選擇需要的Round面幾何。但也要注意觀察需要用到的Round面。如果沒有自動選取完全，手動框選當前所有幾何，ANSA會自動過濾掉你已經選取的Master面和Slave面幾何，其余幾何面都會自動歸類到Round面中。
選取Round面
確認選擇，ANSA會將Master面上網格投射并替換掉Slave面的網格
生成六面體網格
網格質量較好
同理，曲面上特征也可以同樣操作實現一次性的拉伸。
三，總結：
這種六面體網格劃分能力極大地減少了網格劃分時的幾何簡化分塊、補面、分塊布置節點、拉伸等等的操作，大大提高了工作效率，進一步體現了ANSA軟件優點。
展開 hypermesh六面體網格劃分學習基礎實例3-step by step ￥10
hypermesh六面體網格劃分的基本思路就是對復雜的幾何體進行體和面的切分，切分成基本的體和面來保證能夠進行六面體網格劃分。
本人陸續會推出hypermesh六面體網格劃分的基本實例，通過每個實例STEP BY STEP 的講解，希望想學習hypermesh網格劃分的朋友能夠掌握基本方法，在通過不斷的練習，能夠熟練掌握hypermesh六面體網格劃分。
本實例為軸承模型，通過hypermesh其對進行六面體網格劃分。軸承模型如下：
本文檔將網格劃分過程step by step 進行詳細講解。具體詳細講解見附件。附件包含stp練習模型，hypermesh模型文件以及劃分過程STEP BY STEP介紹 文檔。
最后網格模型如下：
本實例比較簡單拋磚引玉，供有需要的朋友參考，象征性收費。有劃分不合適的地方大家可以一起交流，共同進步，大家要是覺得有收獲，麻煩給點個贊，鼓勵鼓勵，謝謝！
展開 
圓柱、圓管相貫六面體單元網格劃分1
圓柱、圓管相貫六面體單元網格劃分1
圓柱、圓管相貫六面體單元網格劃分2
圓柱、圓管相貫六面體單元網格劃分1.doc
圓柱、圓管相貫六面體單元網格劃分2.doc
WB14.0六面體網格劃分算例（多個大小圓角）
可六面體網格的劃分，作為一種有限元仿真的基本技能，還需掌握。以下面的例子，對六面體網格劃分，進行探討，歡迎論壇中的朋友 討論，以共同進步！
模型如下：
SYS-1.rar
這種類似于三通類型的曲面模型，是網格劃分中比較典型的模型，因為有相貫線，所以劃分六面體網格比較麻煩。先利用WB自帶的網格劃分工具，對模型進行合理的剖分，剖分出能夠進行掃掠 劃分的模型，然后形成多體部件體。劃分效果如下：
網格劃分的具體步驟不再累述，詳細劃分方法參照模型文件。
SYS-01.rar
然而，最近正在學習ICEM，號稱世界上最好的網格劃分工具，能夠實現任意模型的全六面體網格劃分，這個軟件的優劣且不去爭論。總的來說，功能還是比較強大，具體的運用效果，要看個人的熟練程度。學習了近一個多月，今天以此作為練習，以饗讀者。歡迎大家討論。
網格劃分無止境，我們要畫出盡善盡美的網格。
ICEM的優點是，不需要對模型進行剖分，這樣，避免了不合理的剖分造成剖分位置應力相對集中的情況發生，另一個優點，能夠實現全六面體。
缺點也有，比較耗時，花了近三個小時劃分，另外，單元和節點可以傳遞到WB中，但幾何模型傳遞比較麻煩，也就是無縫對接方面，ICEM和WB之間還不夠完美。雖然論壇中也有不少技巧，可這些技巧對簡單的模型還可以，模型如果復雜，就會出現反復調用ICEM的問題。所以，提前定義面組，這樣傳遞單元和節點，利用WB進行仿真計算。
展開 hypermesh六面體網格劃分學習基礎實例2-step by step ￥12.5
hypermesh六面體網格劃分的基本思路就是對復雜的幾何體進行體和面的切分，切分成基本的體和面來保證能夠進行六面體網格劃分。本人陸續會推出hypermesh六面體網格劃分的基本實例，通過每個實例STEP BY STEP 的講解，希望想學習hypermesh網格劃分的朋友能夠掌握基本方法，在通過不斷的練習，能夠熟練掌握hypermesh六面體網格劃分。
本實例為撥叉模型，通過hypermesh其對進行六面體網格劃分。撥叉模型如下：
本實例主要難點在于：1）模型2處交接部位圓角網格處理，2）圓柱部位與撥叉上面交接部位分塊處理；3）下面法蘭部位面分割處理，保證網格規則性。
本文檔將網格劃分過程step by step 進行詳細講解。具體詳細講解見附件。附件包含stp練習模型，hypermesh模型文件以及劃分過程STEP BY STEP介紹 文檔。
最后網格模型如下：
本實例拋磚引玉，供有需要的朋友參考，象征性收費。有劃分不合適的地方大家可以一起交流，共同進步，大家要是覺得有收獲，麻煩給點個贊，鼓勵鼓勵，謝謝！
展開 HYPERMESH六面體網格劃分學習基礎實例1-step by step ￥10
hypermesh六面體網格劃分的基本思路就是對復雜的幾何體進行體和面的切分，切分成基本的體和面來保證能夠進行六面體網格劃分。本人陸續會推出hypermesh六面體網格劃分的基本實例，通過每個實例STEP BY STEP 的講解，希望想學習hypermesh網格劃分的朋友能夠掌握基本方法，在通過不斷的練習，能夠熟練掌握hypermesh六面體網格劃分
本實例有一法蘭盤模型，通過HYPERMESH對齒輪對進行六面體網格劃分。
法蘭盤模型如下：
本文檔將網格劃分過程step by step 進行詳細講解。具體詳細講解見附件。附件包含stp練習模型，hypermesh模型文件以及劃分過程STEP BY STEP 文檔。
最后網格如下：
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