網格變形技術的案例
概念設計階段整車網格變形技術
總結
通過應用DEP MeshWorks軟件基于網格變形技術的白車身模態剛度分析、外流場分析及傳力路徑分析，得到了以下結論：
（1) 在概念設計階段開展基于網格變形技術的整車CAE 分析，能夠在前期快速高效的預測整車各方面的性能，及早發現設計缺陷，并找到相對最優的設計方案。
（2）基于網格變形技術開展的零部件及整車系統級的性能預測和參數化分析，計算精度比文中提及的簡化模型要高得多，能更好地指導設計人員從整體及細節方面把握設計開發工作。
（3）目前基于網格變形技術概念階段的CAE 仿真分析除上述分析外，還在開展碰撞安全性能、結構強度的預測及多學科集成優化工作。另外對于基于變形的CAD 數模的尺寸公差分析、沖壓成型、焊接、涂裝等工藝分析的應用，還需要進一步研究。
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展開 CFD前處理：網格變形
網格變形的上述重要性可用于 CFD 中，使用不同類型的網格變形技術，我們將進一步討論。
不同的網格變形技術
網格變形方法可以分為兩類——傳統的基于網格的方法和無網格方法。
基于網格的方法
基于網格的變形技術考慮了固定網格的作用，并依賴于網格的頂點或節點的受控移動來解釋變形或其他幾何變化?；?em>網格的方法可以進一步分為以下技術：
基于變形
網格通過節點和頂點的受控移動而變形。例如，自由變形技術。
基于網格
網格被離散化為單元網格以表示流體域。每個單元獨立變形以詳細捕捉流固相互作用。例如，格子玻爾茲曼方法。
基于水平集
使用水平集函數，其中為網格中的每個點分配一個值，表示到流體界面的距離。然后通過移動點來模擬流固耦合來完成網格變形。例如浸入邊界法。
基于優化
網格變形基于衡量網格質量的成本函數。將節點的坐標調整到最佳點以提高仿真精度。
無網格方法
無網格方法不依賴于固定的網格結構。相反，它使用一組節點表示域?？梢酝ㄟ^以受控方式重新定位這些節點來解決變形問題。無網格方法可能包括以下方法：
徑向基函數 (RBF) 插值
離散控制點集和徑向基函數用于插值。
這是通過評估 RBF 并根據相關控制點的位移值對它們進行加權來完成的。
展開 ANSYS網絡研討會——利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
在網絡研討會上，我們提出了用 ANSYS Workbench 作為框架、RBF 作為變形技術、 ANSYS Fluent 作為求解器且以 DesignXplorer 作為實驗設計工具部署的新方法。
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利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
快速網格變形技術在車身開發流程中的應用
A
柱上接頭
A
柱下接頭
B
柱上接頭
圖 2
1 車身開發流程起點的新思路—基于網格變 形的結構靈敏度多目標優化
本文作者在長期的研發實踐中，依托先進的
CAE
分
析工具，提出車身開發流程的全新思路：結合快速網格變
形工具及多目標靈敏度優化分析軟件，能對現有平臺快速
變形出貼合早期造型
CAS
面的目標車型，進而能獲得包
含詳細工藝特征的準確
CAE
分析模型，再聯合多目標靈
敏度分析軟件建立結構形狀參數及厚度參數作為設計變
量，進行結構優化及輕量化，可在整車開發流程的起點階
段較準確獲知并優化車身結構各項性能
、
車身質量，進而
為項目決策提供可靠的指導
。
1.1新流程的起點——MeshWorks 快速網格變形技術
新流程的起點，是借助Meshworks的morph 技術，高質量快速地獲得具有詳細工藝特征的有限元模型。將已有同級別對標車（或擴展平臺的原型車）的白車身有限元模型 導入MeshWorks 軟件，根據新的CAS 面對現有的白車身有限元網格模型進行網格變形，直到貼合CAS 面為止。
1.2
多目標參數化設計及靈敏度分析
本文的車身開發流程的起點技術，與當前基于線框模
型車身分析技術的重要區別在于，可直接基于具備詳細工
藝特征的模型開展多目標參數設計，進而通過研究車身結
構性能（剛度
、
模態
、
輕量化
……
）對目標參數的敏感程度，
從而可以確定哪些參數對系統或模型有較大的影響
。
展開 
樹優公司-Sculptor-網格變形-車身外流場優化
樹優公司(SOYOTEC)的Sculptor網格變形優化軟件,基于三維體網格光滑變形技術,能夠幫助工程師節省網格重復劃分的時間,快速自動實現形狀優化。特點：1.無需CAD參數化,直接在CFD/FEM模型上定義幾何參數,節省劃網格時間2.局部變形不影響其他位置,更好撲捉設計意圖3.網格曲率導數連續,控制附面層、流動敏感區域網格質量。4.結構和流體網格共享變形參數,幫助流固耦合分析。5.網格可導出為CAD格式6.與Isight緊密集成.............
樹優公司-Sculptor-網格變形-車身外流場優化.pdf
展開 基于LS-DYNA的自穿刺鉚接(SPR)多目標優化分析
5.在鉚接過程中，上下板將會發生嚴重的塑性變形，為了保證計算成功，需要使用LSDYNA的自適應網格變形技術。通過關鍵字*control_ADAPTIVE定義上下板材料網格自動重構參數。
4.2 分析結果
鉚釘應力結果：
下板材料等效塑性應變結果：
鉚接力結果：
互鎖值：
五.基于LS-DYNA和LS-OPT的多目標優化
5.1 設計變量
針對鉚釘和底模共建立5個形狀參數變量，包括：1、鉚釘外切角；2、鉚釘內切角；3、鉚釘內半徑；4、底模內凸高度；5、底模內半徑等5個參數。見圖8。
圖 基于網格變形技術創建的鉚釘參數化模型
圖 基于網格變形技術的底參數化模型
圖 參數化求解模型
5.2 設計響應
設計響應包括：
1、鉚釘最大應力；
2、下板材料最大等效塑性應變；
3、最大鉚接力；
4、互鎖值；
前三個設計響應可以通過常規后處理方法獲得，對于互鎖值是通過鉚釘和下板材料的特定節點間距的X分量得到。由于下板在計算過程中進行網格重構，因此單元和節點號是變化的。為了獲得互鎖值結果。需要通過python二次開發來完成，在后處理軟件中獲得互鎖值設計響應。
展開 Wonderful仿真系列課程上新了！ANSA For CFD專題課程隆重上線
Wonderful仿真系列課程在大家的支持和建議下已經陸續出了12門視頻課程，大家的支持一直是我更新的動力，本次更新上線ANSA在CFD前處理方面的工程應用
本專題以14個工程案例為主線帶大家一步步進入CFD前處理的實戰，從入門到精通的講解ANSA在CFD前處理方面的應用，案例如下：
?案例1：幾何清理及CFD面網格劃分基礎入門
?案例2：車輛外流場分析網格前處理實戰
?案例3：泵的CFD批處理網格劃分實戰
?案例4：車輛懸架總成外表面網格封閉處理實戰
?案例5：整車復雜幾何總成下的外表面封閉處理實戰
?案例6：基于HexaBlock工具的CFD結構化純六面體網格劃分
?案例7：幾何模型對比功能及優化幾何CFD網格快速更新
?案例8：基于Direct Morph網格變形技術的整車模型底盤高度和角度的方法
?案例9：基于Box網格變形技術的整車外部形狀改變
?案例10：基于冷卻風扇形狀的CFD-DOE優化設置
?案例11：基于2D Morph的輪胎寬度和印記網格變形
?案例12： HVAC乘員舒適性—汽車座艙模型三維網格劃分
?案例13：基于多體方法的HVAC空調出風口CFD自動多CASE網格劃分
?案例14：CFD二次開發案例-無人機自動CFD網格劃分
如需了解ANSA/META其他方面的應用可以點擊下方鏈接查看，需要其他仿真視頻課程可在下方評論留言，再次感謝大家對wonderful仿真課程的支持與喜愛！
1.《ANSA從入門到精通視頻課程》
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14151
2.
展開 【免費】workbench中橡膠壓縮變形分析-自適應網格+大變形
workbench中橡膠壓縮變形分析
橡膠壓縮是密封圈當中經常遇到的一種現象，但是仿真分析對于橡膠壓縮有很難收斂的現象，本實例通過兩個簡單模擬（公眾號: CAE_ANSYS）
方法說明橡膠壓縮的過程和方法，通過本實例可以了解到以下知識
1.自適應網格的應用方法
2.橡膠材料參數的設置
3.非線性接觸的設置
5.模型建立方法
模型
建立分析模型，如圖所示，本實例以一個簡單模型為例
2.初始網格隨意劃分
3設置自適應網格，采用mesh方法，計算過程自動加密網格，需要注意的是，必須打開大變形，單元必須去除中間節點
4邊界條件采用，向下強制位移的方法
5提取結果（公眾號: CAE_ANSYS）
可以看到網格發生了重新劃分，網格由三角形劃分成了4變形
另一個模型是模擬橡膠壓縮的過程，上下兩個剛性體擠壓中間的橡膠，結果顯示中間橡膠發生大變形
本實例需要注意的是，橡膠材料的設置，不需要設置彈性模量，還有就是接觸的設置，需要選擇相應的線體為接觸面，最好將模型分割，最后獲取相應的結果。
以下模型為兩個模型的計算原始文件，供大家免費參考
（公眾號: CAE_ANSYS）
供大家免費參考，版本為ansys17.2
rubber.zip
展開 使用 COMSOL 變形網格接口實現網格位移
變形幾何中沿內部邊界增加助應變量后，未變形和變形網格。
您可能認為上方網格中的變形程度已經很高，但請記住所有變形單元仍包含直邊，這一點非常好。在實際中，您經常會發現即使在高度變形的單元中也能得到良好的結果。
但我們可以觀察到，移動域內的某個區域會包含一些發生了高度變形的極小網格，另一個區域則會包含經拉伸的較大網格。因此最后一步是使用自動重新剖分網格，它會根據網格的質量度量停止瞬態仿真，然后針對當前變形重新進行網格剖分。
執行自動重新剖分網格前后的變形幾何。
從上圖中可以看到，自動重新剖分網格會在擠壓區域生成較少的單元，并增加拉伸區域的單元數，從而保持單元分布均勻。網格中總的單元數基本保持不變。但重新剖分會增加計算負擔，因此我們只應在單元變形會嚴重影響結果的精度時使用這一特征。
如果存在未知變形呢？
之前的分析適用于固體對象在流體域中的移動已知的情況。但如果固體中存在未知變形呢？比如施加了在求解時計算得到的某些載荷？流固耦合分析就是這樣一個經典示例，其中固體會在周圍流體流動的影響下發生變形。
針對這一情況，我們可以使用積分組件耦合算子，它支持在整個模型空間使用變形固體結構中某一點處的變形；隨即可以使用一個或更多點的變形來控制網格的變形。微泵機理教程模型較好地展示了這一技巧的使用。下圖是對此技巧的圖形化顯示。
當實際變形未知時，針對某個點的積分組件耦合可用于定義控制網格變形的輔助線。
從上圖中可以觀察到，模擬域并沒有被分為凸四邊形，且輔助線可以沿模擬域的上邊界滑動。因此這種模擬方法并沒有那么嚴格，但仍允許網格發生較大變形。很顯然，所有情況并非都只有唯一的最優解決方案。您可以在具體案例中嘗試結合幾種技巧。
小結
我們介紹了如何有效使用變形網格接口，這可以通過將變形域分解為四邊形域并沿邊界引入助因變量實現。
展開 維克弗里斯特大學基于 HyperWorks開發車輛碰撞仿真的人體模型
采用薄板樣條函數進行表面變形插值。在 M50 的基礎上開發更多的有限元假人模型的工作是在 HyperMorph中完成，HyperMorph是HyperMesh中的一個網格變形操作工具。
開發一個完整的人體模型的另一個重要目標是要提高模擬效率。已經開發了 15萬變形單元的假人模型，此模型 的模擬運行時間為相應的詳細模型的 50%。簡化的模型可以在碰撞中快速評估運動響應，同時乘員有限元模型在車 輛內部易于定位。維克森林科己完成基于M50的簡化模型的開發工作?！跋冗M的網格劃分和網格變形技術是開發車 輛碰撞仿真分析中人體損傷評估計算模型的關鍵?！睋p傷生物力學研究中心助理教授Scott Gayzik博士如此說到。
結論
GHBMC 今后將重點開發簡化的和詳細的完整的 5%、 95%男性人體模型，同時開展 5%、 50%、 95%女性對應 模型的開發。站立行人的簡化和詳細的模型也在計劃之中。
【想獲得更多信息，請加技術鄰微信客服 jishulink888。也可以申請試用、免費測算、報名培訓、研發人員20人以上的企業可以申請免費上門內訓】
展開 FLUENT動網格案例之十：基于自定義網格變形及remesh算法的三通閥運行仿真 ￥499
基于網格重生成和自定義動網格函數的調壓三通閥原理仿真
如圖所示，三通閥有兩個入口(速度和壓力)和一個出口(出口)，內部區域存在一個蝶閥閥體和一片調壓鼓膜。為了仿真三通閥的運行情況，采用UDF定義調壓鼓膜節點的運動函數，結合remesh功能實現閥體運動過程中網格的重生成過程。最終網格的變形如下圖所示。
如果減小時間不長，重生成算法更新頻率的提高能夠獲得更好的網格質量，更精確的仿真計算結果。
動網格區域設置如下
文件列表
FLUENT動網格案例之六：自定義網格變形算法實現齒輪油泵動態運行仿真 ￥299
自定義網格變形算法實現齒輪油泵動態運行仿真
為了對齒輪油泵進行CFD仿真，需要對流體區域進行分解，使夾在齒輪之間的運動變形體積（齒輪間隙）與接口區域（兩端出入口)分離。因為結構化六邊形網格需要滿足一些特殊要求的，手動劃分可能很繁瑣，因而編寫了一個Gambit插件工具來自動生成所需的結構化六邊形網格。內齒輪繞z軸旋轉，旋轉原點在z坐標上，因而結構化六邊形網格可以很方便地使用UDF定義動網格的運動算法。
整體模型
齒輪區域（變形及旋轉運動的動網格區域）
出入口區域(靜止區域）
網格變形控制函數
仿真計算結果
文件列表
展開 ANSA網格變形法對氣簾一鍵實現卷折疊 ￥29.9
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</jsk>
</div><p><br></p><p>本文主要給大家介紹使用數值方法對氣簾進行一鍵卷折疊，速度非?？?，在企業中使用的非常多，并且獨創了在ANSA中如何使用網格變形法實現一鍵卷折疊，以下是詳細的操作視頻，感謝大家一直對Wonderful仿真的支持</p><p><br></p>
展開 晶體塑性模擬中的大變形網格重劃分
參考文獻《Large-deformation crystal plasticity simulation of microstructure and microtexture evolution through adaptive remeshing》
在我們進行大變形晶體塑性時，做到后期，最常見的“翻車點”不是本構收斂性問題，而是網格畸變：單元被壓扁/拉長后，數值誤差會明顯放大，輕則結果不準，重則直接不收斂、崩潰（segfault/迭代發散），尤其在局部化或剪切帶發展階段更明顯。
我們常見的處理方案主要是：
ALE（任意拉格朗日-歐拉）
網格可以“跟著材料走一部分”，同時又能做平滑/重分布，緩解畸變，適合大變形且邊界變化不太極端的場景。
CEL（耦合歐拉-拉格朗日）
材料在歐拉網格里“流動”，網格畸變問題大幅減輕，適合極端變形、沖擊、擠壓、材料流動這類問題，但材料界面追蹤、歷史變量攜帶更復雜。
重劃分 Remeshing + 狀態變量映射（最通用）
當網格畸變到閾值，換一張“干凈網格”，把舊網格的歷史狀態（取向、硬化、位錯密度等）映射到新網格繼續算——這是很多晶體塑性/微觀模擬里最常用的工程化路線。
在這個IJP文章里面：Sedighiani（IJ Plasticity 2021）的做法很直接：1，對新網格每個積分點，在舊網格里按歐氏距離找最近鄰點，建立對應關系；2，然后把需要繼承的變量從舊點“搬到”新點；同時對與形變/取向強耦合的量做一致性處理（比如通過處理 FFF、FpF_pFp、取向矩陣來保證重啟后不引入不合理的應力突跳）。
展開 網格大變形之cel方法
需要源文件的可以關注
