網格模型
關注創建者：怪盜キッド _6240 創建時間：2020-07-15
網格模型的視頻教程
CAE建模基礎教程之網格模型建立
本次課程主要分為3個章節： 第1章：2D模型理想化，該章節主要介紹什么情況下使用2D面網格，怎樣正確建立2D模型，并正確賦以厚度，包括等厚度及其變厚度截面。 第2章：1D模型理想化，該章節主要介紹怎么建立1D梁單元，并正確放置梁的方向以及偏置。 第3章：3D模型理想化，該章節主要介紹怎么樣劃分3D網格，主要是六面體網格劃分，怎樣查看實體網格內部力量傳遞。
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章節二、simufact.welding6.0焊接模型- Hypermesh網格劃分
課程內容： 主要對simufact.welding的角焊案例中的網格模型劃分方法講解，從CAD模型，到網格模型，到simufact.welding中的一整套的流程的講解。 技術鄰:qcwhwang chuanhui.wang@hexagon.com q1191316289
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網格模型的實例教程
按維度劃分的網格模型元素類型和 Pointwise 實體類型
在將您在 Pointwise 中創建的網格傳遞給插件之前，共享相同邊界條件的 Pointwise 邊界實體（3D 域或 2D 連接器）被合并到一個 PWGM 域中。因此，PWGM 域的數量可能與點邊界實體的數量不同，具體取決于點邊界條件應用于網格的方式。
相反，共享共同體積條件的逐點體積（3D 中的塊或 2D 中的域）不會合并。這意味著 PWGM 塊的數量始終等于 Pointwise 體積實體的數量。下圖說明了 2D Pointwise 網格如何出現在以單元為中心的視圖的插件中。
邊界合并如何在將點狀網格傳遞給插件（以單元為中心的視圖）之前更改點狀網格。
在以面為中心的視圖中，邊界和體積條件的合并沒有意義，因為塊和域僅作為單元和面元素訪問。下圖說明了相同的 2D Pointwise 網格如何出現在以面為中心的視圖的插件中。
在以面為中心的視圖中，Pointwise 網格如何呈現給插件。
枚舉實體
PWGM 提供對所有網格實體及其相應元素的枚舉、隨機訪問，但以面為中心的視圖中的面除外。使用此方案，為每個實體或實體元素提供一個 SDK 功能以確定網格模型中存在的項目數。然后將計數與其他相關的枚舉 SDK 函數一起使用，以逐一遍歷項目層次結構。例如，網格模型塊的數量是使用該PwModBlockCount()函數確定的。有了這個計數，您就可以使用該函數枚舉塊PwModEnumBlocks()。PWGM 枚舉函數返回請求項的句柄。頂部的模型級函數名稱以PwMod字首。這些函數都將網格模型句柄作為其輸入，并向枚舉的網格模型實體返回計數或句柄。
展開 動網格模型（上）
動網格模型用于模擬由于流域邊界運動引起流域形狀隨時間變化的流動情況。流動既可以是明確的運動(如具有明確的線速度或角速度)，也可以是未知的運動(這種運動的繞物體重心的線速度或角速度是由流域中固體上的受力平衡得出的)，下一時間步的運動情況是當前時間步的計算結果確定的。
動網格模型概述
動網格模型用于計算運動邊界問題，以及邊界或流域內某個物體的移動問題。在計算之前要先定義體網格的初始狀態，在邊界發生運動或變形后，其流域的網格重新劃分是在FLUENT內部自動完成的，而邊界的形變和運動過程可以用邊界型函數來定義，也可以用UDF函數來定義。動網格模型求解的是非定常問題，需要消耗較大的硬件資源。
展開 使用此方案，為每個實體提供一個 SDK 功能以確定網格模型中存在的項目數。然后將計數與其他相關的枚舉 SDK 函數一起使用，以逐一遍歷項目層次結構。例如，網格模型塊的數量是使用該PwModBlockCount()函數確定的。有了這個計數，您就可以使用該函數枚舉塊PwModEnumBlocks()。PWGM 枚舉函數返回請求項的句柄。頂級模型級函數名稱以PwMod前綴開頭。這些函數都將網格模型句柄作為輸入，并向枚舉的網格模型實體返回計數或句柄。
在我們產品設計周期中，模型更改是很常見的事。而整個模型都修改又顯得費時費力，并且對大部分網格做了很多重復性工作，會使我們工程師叫苦連天，因此，這里給大家介紹一種快速的修改網格的方法，讓大家減少煩惱，告別重復性工作。
本方法的主要精髓就是他改哪的模型我們就只需修改那的網格。首先，得準備之前畫好的網格模型和修改后的三維模型，這里必須注意的是兩個模型之間的位置是沒有任何更改的，是可以完全重合上的；然后將網格和修改的三維模型分別導入到ANSA中。注意，他們導入的順序沒有嚴格規定，但導入第一個模型是用open，導入第二個模型是用merge，這樣就確保兩個模型都在一個界面中了。
這里用了兩個比較簡單的模型來舉例（復雜模型同理）：
首先，先分析模型，從圖中看出，修改過得模型只有下面多了一塊凸臺，因此，我們可以在ANSA中把修改過的局部給切掉，再將切掉部分粘在原網格模型上，最后將局部網格重新劃分即可得到新的網格。
具體操作如下：
1、將兩個模型同時顯示。
2、在TOPO>Faces中找到Plane Cut，點擊之后在模型上選擇三個點確定一個平面，然后選擇需要切割的面，用這個平面將兩個模型分別切成兩半。
3、僅顯示原網格模型，將下面需要修改的局部的面全部刪除，這一步的作用是給修改的局部面騰地方；
4、僅顯示修改過的模型，將下面修改的局部面保留，其他都刪除，做完這一步剛好與原網格模型湊成一整個模型；
5、在TOPO>Faces中找到Set PID，點擊之后選擇所有面，按中鍵會彈出如下對話框，選擇其中任意一個都行，這一步的作用是把所有面的PID都統一，方便后續操作。
展開 如果要維持澆口網格重建后的匹配網格，請在偏好設定中開啟重建澆口區域時保留匹配網格 (可能要同時關閉允許非匹配網格來讓設定生效)。
?修改撒點 (BLM Seeding)
點擊Seeding，根據初始網格大小與節點分布的非等值類型來手動調整網格節點。
?點擊Seeding后，程序會依據模型的肉厚開始預測網格建議大小。
?程序會提供的撒點建議，使用者可依據需求做修改，下方亦會提供預估的最終網格元素量及需要的計算內存，此預估值會依據使用者更動網格尺寸設定來更新。點擊 套用 可預先顯示撒點結果，完成后點擊 確認 變更，進入局部網格調整的工作區。
選取目標邊，節點參數將在[工作區] (Workspace) 窗口中顯示。視需求修改設定，然后點擊確認變更，完成撒點。
?指定方式：選擇幾何邊以在其上設置線段（由網格節點劃分）或節點之間的一般距離。
?撒點類型：均勻(Uniform)類型是指撒點間具有相同間距的分布，而自動微調(Auto fine-tuning) 是指基于均勻分布但在網格劃分的過程中，允許參考模型特征進行進行調整。線性漸變(Linear)、指數漸變漸變(Exponential)和鐘形曲線漸變(Bell curve biasing)是指網格節點分布集中在端點或是中點且不進行自動微調；漸變參數(Biasing factor)則是指尺寸變化率（其越高，差異則越大）。
?同步撒點(Sync Seeding)
當一模型已完成撒點設定撒點設定，建立或匯入另一個模型(需近似的尺寸及位置)。點擊同步撒點(Sync Seeding)，選取新模型再選取原始模型并按下Enter來確認。則原始模型的撒點設定會被映像到新的模型上，來確保設變等不會影響網格的一致性。
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5虛擬載荷數據的應用場景
在虛擬模型內生成虛擬載荷數據適用于多種場景，包括車身與底盤的分析與校核、整車耐久性驗證、懸架耐久驗證及零部件疲勞耐久試驗等。
初始RVE模型使用neper建模，建立一個包含100個晶粒的多晶模型：
matlab導入幾何模型網格：
并沿著X方向進行1.0%的拉伸變形，所有量綱使用m-s-pa。
拉伸變形結束后的累計剪切滑移結果：
拉伸變形結束后的統計儲存位錯密度分布結果：
拉伸變形結束后的幾何必須位錯密度分布結果：
模擬的案例如下：
初始沖壓模型如下：
使用軸對稱單元可以減小模型的網格數量，顯著提高計算效率，因此模擬案例使用CAX4R單元，模型初始尺寸為R=0.015mm，H=0.0048mm，初始網格模型如下圖所示：
采用位移邊界條件加載，初始加載第一步ALE網格如下（網格會根據變形自動調整不同區域密度）：
第一步計算接觸時SSD分布：
第一步計算接觸時GND分布
5、對幾何模型進行網格劃分，采用多區域法。
6、定義分析設置并指定邊界條件。固定底部部件，并將頂部部件向下移動2毫米（圖2）。在O型圈與其他兩個部件之間定義接觸。開啟大變形選項，并定義至少50個子步以確保收斂。
圖2. 邊界條件
7、運行仿真并查看結果。該仿真基于二維軸對稱模型進行求解，在查看結果時，通過對稱擴展功能繞Y軸旋轉擴展顯示為三維效果。
白車身彎扭剛度仿真分析14天前
這邊有一個白車身模型，網格劃分已經完成了，扭轉剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優化解決方案，需要一同實驗，有償幫助
對流、溫度及輻射邊界條件</em></p><p class="ql-align-center"><br></p><p>使用線性網格劃分模型，求解分析。溫度分布如圖 3 所示。
大家做CAE行業多年的小伙伴應該發現，做仿真的幾個步驟，材料、改模型、畫網格、加載條件、計算、結果。其中最耗時間的莫過于模型和網格兩大工程，當然不同產品其比例不同。對于大多數的裝配體來說，模型修改成有限元可以接受的程度，考慮性能計算時間比，那么模型和網格部分占比就很大。例如汽車整體碰撞模擬、飛機整體碰撞模擬，其模型和網格劃分占比接近90%，相當花費時間。
低速沖擊模型-網格劃分</p><p class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(61, 167, 66);">2.4 標準試驗邊界條件的復現</strong></p><p class="ql-align-justify"> 插件內置符合 ASTM D7136 規范的邊界模型。
一個中等規模多物理場模型（50萬網格）可能需要16GB內存，1000點掃描在10節點集群上并發，總內存需求即160GB
CPU并行效率：COMSOL的FEM求解器對多核并行支持良好（PARDISO直接求解器、GMRES迭代求解器），但參數掃描的并行是"任務級"而非"線程級"——每個設計點內部用多核，多個設計點之間再并行，形成兩層并行結構
I/O吞吐量：每個設計點產生的結果文件（mph、txt
采用 5mm 全局網格尺寸及線性單元完成模型網格劃分。
圖 2 模型所定義旋轉關節示意圖
5、定義分析設置并施加邊界條件。相機實際工作載荷的頻率大概率處于低頻區間，因此將分析頻率范圍設定為 0~30Hz。設置 30 個求解間隔，采用完全求解法，并設定恒定結構阻尼系數為 0.02。
