中面的案例
ANSYS Workbench 抽中面
ANSYS Help中對Mid-surface有如下描述：中面特征可用來創(chuàng)建兩個(gè)已有實(shí)體表面的中間面體。抽中面操作后的面體自動(dòng)的定義了厚度屬性。配對面可以手動(dòng)選取，也可以根據(jù)你事先設(shè)定的厚度范圍自動(dòng)檢測配對面然后自動(dòng)抽取中面。
抽中面Mid-surface功能在ANSYS WB DM模塊Tools菜單下。屬性對話框如下。
圖1 自動(dòng)模式
圖2 手動(dòng)模式
如上圖1、2所示，WB提供有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。對簡單的模型可選擇手動(dòng)選取配對面，復(fù)雜模型需要生成很多中面時(shí)選擇自動(dòng)模式。自動(dòng)選取有三個(gè)必填選項(xiàng)：Face Pairs（配對面），Minimum Threshold(最小極限值)，Maximum Threshold(最大極限值)。這里的最小和最大的極限值是指你要識別并采取抽中面操作的一個(gè)厚度范圍。而手動(dòng)模式就簡單些，只需要你選取配對面即可。
有時(shí)在對多個(gè)連接面進(jìn)行抽中面操作時(shí)會遇到出現(xiàn)脫離、間隙情況。當(dāng)然強(qiáng)大的Ansys也會有相應(yīng)對策，如上圖中已經(jīng)為用戶默認(rèn)選擇了修剪功能。當(dāng)然還可以使用面延伸surface-extension功能來處理這種情況。
同時(shí)選取多個(gè)面進(jìn)行抽中面，系統(tǒng)會自動(dòng)進(jìn)行修剪延伸。效果如圖3,4所示。注意這里僅僅是一次抽中面選取兩個(gè)配對面操作（共4個(gè)面）。
圖3 待操作體模型
圖4 多個(gè)面同時(shí)抽中面
驗(yàn)證抽中面的可行性
大家都知道抽中面后會大大的減少節(jié)點(diǎn)和單元數(shù)量，提高仿真效率。但你是否懷疑過仿真結(jié)果會出現(xiàn)較大偏差？ 下面用一個(gè)簡單的例子來驗(yàn)證抽中面是否會引起結(jié)果誤差。
案例描述：一薄壁圓筒（內(nèi)徑90，外徑100，軸線方向長度200），左邊圓環(huán)面固定約束，右邊圓環(huán)截面加載-Y方向2000N載荷。
展開 混合法注塑件中面網(wǎng)格劃分
局部CAD模型
自動(dòng)中面結(jié)果
文章來源：Altair官方技術(shù)論壇
Workbench DM中Tools 抽取中面操作Mid-Surface
Workbench DM中Tools 抽取中面操作Mid-Surface
用于在已有實(shí)體之間抽取中間面，在有限元分析中可以使用殼單元來離散處理。當(dāng)由于設(shè)備有限導(dǎo)致網(wǎng)格太多無法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，便可以用到workbench中mid-surface功能（如果模型復(fù)雜的話，可以現(xiàn)在solidworks或 CREO等三維軟件中進(jìn)行操作），可以將實(shí)體模型轉(zhuǎn)換成管殼類型進(jìn)行計(jì)算，這樣網(wǎng)格量大大減少，計(jì)算速度也得到了顯著提升。
遇到了幾個(gè)問題總結(jié)如下：1）抽取中面后，體與體之間的接觸關(guān)系不存在了，需采用surface-extension+joint命令來解決。2）采取1中的措施后，雖然面體之間接觸關(guān)系實(shí)現(xiàn)了，但在實(shí)體環(huán)境下（mesh環(huán)境下可以觀察），其實(shí)實(shí)體與實(shí)體間是相互干涉的，干涉量就是midface一側(cè)的厚度。這會帶來計(jì)算結(jié)果的誤差。誤差量與這個(gè)侵入量有關(guān)（恒定標(biāo)準(zhǔn)就是薄板厚度與長度的比值，比值越小，誤差越小，即采用midsurface時(shí)實(shí)體越薄越好）3）面體是有正反面的，可以在DM中事先采用surface-flip來轉(zhuǎn)換正反面然后再加載。4）提取中性面，面選不上？你可能只選擇了一個(gè)面，需要選中一對面才可以。5）兩種抽取中面的方法：手動(dòng)（Manual）和自動(dòng)（Automatic），對簡單的模型可選擇手動(dòng)選取配對面，復(fù)雜模型需要生成很多中面時(shí)選擇自動(dòng)模式。選擇手動(dòng)模式時(shí)直接選擇需要抽取中面的配對曲面即可。選擇自動(dòng)模式時(shí)，有三個(gè)必填選項(xiàng)：Face Pairs（配對面），Minimum Threshold(最小極限值)，Maximum Threshold(最大極限值)。這里的最小和最大的極限值是指你要識別并采取抽中面操作的一個(gè)厚度范圍。設(shè)置完最大最小極限值，并選擇所有的配對面后即可自動(dòng)抽取中面。
展開 ANSA中高級教程01-抽取中面
抽取中面
MID.SURF Skin功能主要用于等厚度鈑金件的中面抽取。激活Faces>Mid.Surf>Skin（ANSA19版本較之前有所差異），在Options List中，
Run Skin on:可選擇在Visible可視界面中或者Select選擇部件進(jìn)行中面抽取
Offset type :可以選擇是使用Distance距離或者Thckness Factor厚度系數(shù)偏移幾何圖形或偏移鏈接。
Delete original faces：選擇是否刪除源面。
Treat chamfers: 激活此選項(xiàng)以允許中面精確調(diào)整到倒角厚度輪廓。
Process in Batch Mode:無需任何交互處理，一次性對多個(gè)體進(jìn)行中面抽取(也可以對單個(gè)體進(jìn)行抽取中面)。鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。
外層和內(nèi)層分別用綠色和紅色顯示。厚度邊緣以藍(lán)色高亮顯示。用鼠標(biāo)左鍵單擊Edges邊或者Faces面，可更改面的顏色，單擊一次，更改一次。
鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)后，出現(xiàn)Skin Offset Value窗口，用戶可以通過OFFSET或者NO OFFSET，選擇是否偏移。
Skin功能功能僅適用于擠壓和加工的板材零部件，不適用于鑄造實(shí)體。它不能用于中間包含T型接頭的部件。此類部件必須使用Mid.Surf>Casting或Middle>Multi功能。
展開 
Hypermesh學(xué)習(xí)筆記-3-中面抽取高級功能
今天時(shí)間有限，就做一下這個(gè)幫助文檔HM-2015，自動(dòng)抽中面的高級選項(xiàng)。
模型文件叫做Insert_planes.hm。位置和以前一樣。
另外，幫助文檔里的tutorial很多，為了在考試前能刷完，我要開始加速。專欄寫的簡略一點(diǎn)，速度更快一點(diǎn)。這篇筆記只作拋磚引玉，讀者若對具體操作感興趣可以自行查閱相關(guān)幫助文檔。畢竟幫助文檔里有詳細(xì)操作步驟，我在這里就不全寫了。
查看模型，抽中面試試：
打開模型，在Geom面板的midsurface里，點(diǎn)選一個(gè)面，抽中面試一下。
Emmm，效果不太理想。
2. 不虛，Hypermesh準(zhǔn)備了編輯工具。進(jìn)入interim edit tools（這個(gè)interim大概是中期的意思），點(diǎn)擊show/edit all按鈕（剛才我們選擇的抽中面算法叫做offset+planes+sweeps，現(xiàn)在就可以看到每個(gè)面是怎么抽出來的了）。點(diǎn)了以后會發(fā)現(xiàn)屏幕上的面變得花花綠綠的。
選中full plate selector，點(diǎn)選四個(gè)外側(cè)面，右鍵把它們隱藏掉。
中間三個(gè)肋面，它們應(yīng)該是一體的，但被算法給分開了。我們選中它們，設(shè)置為planar，然后點(diǎn)merge plates。
好，現(xiàn)在把另外兩個(gè)中間肋也給合并了。合并完以后要單擊update才可以。點(diǎn)return，花花綠綠的臨時(shí)面就都消失了，查看更新后的中面，效果稍好一些。
3. 還哪里有問題呢？對了，中間的孔不對勁。我們要告訴抽中面的算法，別在意那個(gè)孔。
所以再回到show/edit all面板，又看到那些花花綠綠的臨時(shí)面。把別的面都藏起來，只留下^Plate edge層。使用single surface selector，選中單獨(dú)的面，告訴hypermesh它們不是用來修剪的。
展開 MeshWorks強(qiáng)大的2D中面網(wǎng)格建模功能
對于內(nèi)外飾的CAE工程師，如何快速劃分塑料件的2D中面網(wǎng)格一直是汽車行業(yè)非常頭疼的問題，往往劃分一套子系統(tǒng)如（IP，console）要花費(fèi)1-2個(gè)星期的時(shí)間。在如今激烈內(nèi)卷的汽車市場競爭環(huán)境下，要提高建模劃分網(wǎng)格效率是非常必須和重要的。同樣，在目前流行的一體壓鑄的車身結(jié)構(gòu)中，變厚度的鑄件（如前炮塔，后地板鑄件）往往也需要建立2D的中面網(wǎng)格用于耐久或碰撞分析。
MeshWorks一直以網(wǎng)格變形和網(wǎng)格參數(shù)化、概念設(shè)計(jì)等功能而著稱，但實(shí)際上MeshWorks同樣具備非常完備和強(qiáng)大的基礎(chǔ)網(wǎng)格劃分功能。
?MW擁有強(qiáng)大的CAE網(wǎng)格劃分引擎，可以對鑄件、塑料件、鈑金件等部件進(jìn)行快速的2D及3D網(wǎng)格劃分。
?集成高級自動(dòng)化的網(wǎng)格劃分功能，創(chuàng)建高質(zhì)量的網(wǎng)格，幾乎不需要前期的幾何清理工作。
?MeshWorks采用全面的基于人工智能的特征識別引擎，其從而生成的網(wǎng)格模型可以到達(dá)極高的幾何精度。
?龐大模型的網(wǎng)格建模由網(wǎng)格參數(shù)模板控制，可以方便設(shè)定多種特征（如倒角、圓管、圓角及機(jī)加工表面）等網(wǎng)格劃分控制參數(shù)及方法。
?強(qiáng)大的特征移除和抑制工具可移除圓角、肋、凸臺等特征，創(chuàng)建精簡的網(wǎng)格模型。
?提供集成工具箱，可以方便設(shè)定材料、屬性及連接關(guān)系。
?MeshWorks具備多種多樣的六面體網(wǎng)格劃分方法，如自動(dòng)笛卡爾六面體劃分方法，參數(shù)化拉伸六面體劃分方法等。
MeshWorks發(fā)布的23.3版本對2D中面網(wǎng)格的建模進(jìn)行了大幅度的增強(qiáng)：
自動(dòng)生成中面網(wǎng)格質(zhì)量大幅提高
高精度捕捉幾何特征
極佳的網(wǎng)格流向
高效的變厚度賦予能力
強(qiáng)大的自動(dòng)網(wǎng)格質(zhì)量修復(fù)功能
經(jīng)過大量的模型測試，
MeshWorks的中面網(wǎng)格建模時(shí)間可比市場上同類產(chǎn)品減少30%-40%！
展開 hypemesh二次開發(fā)-自動(dòng)抽中面 ￥6.25
1 引言
在運(yùn)用hypemesh進(jìn)行前處理過程中，對于一些薄壁零件，往往需要采用2D網(wǎng)格進(jìn)行表征，在進(jìn)行2D網(wǎng)格劃分之前，需要對實(shí)體進(jìn)行中面抽取，本文主要實(shí)現(xiàn)基于tcl語言的實(shí)體中面抽取功能。
2基本思路
選取要抽取中面的實(shí)體；
進(jìn)行中面抽取；
對抽取出來的部件進(jìn)行重新命名。
3程序效果
導(dǎo)入的部件：
中面抽取后的效果：
車身鈑金件中面自動(dòng)抽取附屬性
1、幾何處理，必須要保證導(dǎo)入hypermesh的幾何信息都為solids，一般用f5隱藏可以檢查導(dǎo)入的幾何數(shù)據(jù)是否全為實(shí)體，否則進(jìn)行幾何修補(bǔ)
2、在保證幾何全為實(shí)體的前提下，運(yùn)行中面抽取代碼,軟件左下角有進(jìn)度顯示
3、中面抽取完成，軟件的模型數(shù)這里將會產(chǎn)生自動(dòng)建立中面component，名字就是幾何數(shù)據(jù)名字+.ms，并且程序會自動(dòng)建立跟component名字對應(yīng)的屬性
4、程序?qū)ψ詣?dòng)根據(jù)幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行厚度提取，軟件自動(dòng)提取的厚度可能會跟零件實(shí)際的厚度不一致，這個(gè)需要我們根據(jù)設(shè)計(jì)部門提供的bom表進(jìn)行厚度識別，具體后續(xù)也會有相應(yīng)的插件進(jìn)行處理。
ANSA幾何清理與中面網(wǎng)格
ANSA幾何清理與中面網(wǎng)格 見附件
ANSA初級培訓(xùn)_幾何清理，模型簡化.pdf
ANSA初級培訓(xùn)_中面網(wǎng)格.pdf
2平行板抽中面后的接觸處理
本文的重點(diǎn)是以下2個(gè)方面：
1：殼單元是通過抽中面獲得的，而2個(gè)平行板（途中紅色和綠色的板）抽中面后的縫隙無法通過extension surface縫補(bǔ)，可以通過接觸的方法模擬，；
2：模型的力是加在黃色板的中線上，面的印記與實(shí)體不同，通過projection獲得。這2點(diǎn)在文中會有詳細(xì)的說明。
chouzhongmian.rar
ANSYS SpaceClaim 中面抽取功能
1
為什么要進(jìn)行中面抽取？
熟悉經(jīng)典ANSYS的工程師應(yīng)該都知道，ANSYS里面Shell殼單元和Solid實(shí)體單元是經(jīng)常使用的單元類型。殼單元適合模擬在一個(gè)方向的尺度（例如厚度）遠(yuǎn)小于其他方向尺度的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)如果使用實(shí)體單元，其計(jì)算量會比使用殼單元大大增加。而且，如果選實(shí)體單元，這類結(jié)構(gòu)承受彎矩的時(shí)候，在厚度方向的單元層數(shù)太少會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果誤差比較大，不如殼單元計(jì)算準(zhǔn)確。對于這類結(jié)構(gòu)，我們宜通過抽取中面，使用殼單元進(jìn)行模擬。所以在幾何前處理工作中，中面抽取是工程師需要了解和掌握的功能。下面將介紹SpaceClaim中的創(chuàng)建中間面功能。
2
Midsurface創(chuàng)建中間面
此工具可在兩個(gè)偏移面中間創(chuàng)建一個(gè)曲面。中間面將自動(dòng)延伸或修剪至相鄰面，且兩面之間的距離將作為厚度屬性保存。可使用這些曲面進(jìn)行有限元分析。
用高亮顯示顏色顯示選定的面對，如下圖所示。中間面將從藍(lán)色面偏移。綠色用于表示藍(lán)色面的配對面。未選定面及無偏移面顯示為原始顏色。
原始模型面偏移的厚度將作為Properties（屬性）面板Midsurface（中間面）部分中的
Thickness（厚度）屬性保存。此為面屬性，故必須在設(shè)計(jì)窗口而非結(jié)構(gòu)樹中選擇面（即使其為單個(gè)面）。可更改此屬性，且通過 幾何建模
插件傳送至ANSYS后，該屬性即包含于ANSYS數(shù)據(jù)中。
Midsurface（中間面）工具可檢查并移除中間面中的小面，這些面在邊相當(dāng)于零件厚度的一半時(shí)創(chuàng)建。
若Midsurface（中間面）工具發(fā)現(xiàn)由于雙側(cè)均不可偏移而造成的缺失面，將收到一條錯(cuò)誤信息，并在錯(cuò)誤框中列出缺失面。若工具無法創(chuàng)建中間面零件，問題面或邊將高亮顯示。
展開 
Hypermesh學(xué)習(xí)筆記-2-中面抽取及網(wǎng)格劃分
幫助文檔HM-2010，生成中面。
幾何文件為clip_midsurface.hm。
在下方面板上單擊Geom-midsurface。使用自動(dòng)抽取auto extraction，選中一個(gè)面，下面是closed solid的話，所有的面都會被選中。點(diǎn)擊抽取extract即可抽中面。
后面都是一些界面操作技巧了。這篇有點(diǎn)短，那么繼續(xù)：
幫助文檔HM-2020，化簡幾何。
繼續(xù)使用剛才抽中面的幾何來做化簡。在畫網(wǎng)格的時(shí)候，一些幾何上的小細(xì)節(jié)我們可能不關(guān)心，把它們簡化有助于劃分更少的網(wǎng)格，減少計(jì)算時(shí)間。
2. 在2D面板上打開automesh，尺寸2.5，類型mixed，自動(dòng)劃分網(wǎng)格試試看。（感覺看上去也還行）
3. 去掉小孔。在Geom面板找到defeature，選pinholes，直徑設(shè)為3。這個(gè)直徑可以通過通過F4鍵測量得出。測出四個(gè)小孔半徑略大于1，所以在去除pinhole的直徑設(shè)置為3。全選surfs，點(diǎn)find找到孔（找到的孔會標(biāo)注為xP），然后delete。會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格神奇的跟隨幾何一起改動(dòng)了。
4. 去掉面圓角。在defeature面板上點(diǎn)surf fillets，選中所有的面，半徑最小設(shè)為2，然后remove。
5. 去掉邊圓角。點(diǎn)edge fillets，最小半徑改為1，點(diǎn)find找到，remove刪除。這之前還可以右鍵單擊想留下的圓角，把它留下。
PS：其實(shí)這些細(xì)節(jié)要不要保留，也有不同意見。如果算力比較強(qiáng)，問題規(guī)模又比較小，個(gè)人覺得其實(shí)沒必要花太長時(shí)間做幾何清理簡化。比如這個(gè)模型，現(xiàn)在個(gè)人電腦上保守估計(jì)一萬單元以內(nèi)的模型都能在幾分鐘內(nèi)算出結(jié)果，多那么幾個(gè)圓角，更符合實(shí)際一點(diǎn)也完全沒問題。
展開 模型導(dǎo)入和抽取中面的問題
另外，在幾何清理完后，全部都是黃線、沒有nuchecked面，仍不能抽取中面，請問還有什么需要檢查？？
Dynaform 5.8.1生成中面速度慢
Dynaform 5.8.1生成中面速度慢,差不多要10分鐘
薄壁零件抽取中面之后顯示自由邊，這樣做的正確么
薄壁零件在前期完成實(shí)體化和特征清除之后抽取中面，劃分網(wǎng)格之后邊界還顯示自由邊，這樣對么，如圖所示，求指教
