四面體網格生成的案例
基于ANSA的四面體網格
本文主要介紹了ANSA中四面體網格的生成功能，其中包括導入零件文件后的幾何清理，生成三角形面網格（用于生成四面體網格）及提高面網格質量，創建四面體網格，質量檢查，輸出文件等四面體網格生成的全過程。 在“4 生成高質量的三角形面網格”這一部分中對提高面網格的質量進行了很詳細的說明，介紹了我們生成四面體網格時最典型最常用的方法。
基于ANSA的四面體網格.doc
Moldex3D模流分析之四面體網格
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素，才能達到與其他實體網格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此，CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求，系統便會產生發散或不合理的結果，尤其是較薄的塑件。
另一方面，混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于，經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。一般而言，它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來，便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者，亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
四面體網格自動生成和 CAE 溫度分布
BLM 和 CAE 溫度分布
不同網格生成法之間的比較
針對射出成型的 CAE 分析，塑件厚度方向之間的元素圖層數目非常重要，因為他決定著分析結果的分辨率。以厚度方向的溫度分布來當做范例。
展開 ANSA中劃分四面體網格的方法及步驟
5.四面體網格生成
ANSA的四面體生成需要在二維網格生成后，在此基礎上定義一個體，然后再進行四面體網格劃分。體檢測有三種方法，可根據需要進行選擇。
體定義完成后，可以打開Volume列表，直接對體進行網格劃分。也可選擇體網格劃分菜單下的Mesh Volume功能，選擇對應的四面體網格劃分方式進行網格劃分。本文采用第一種方式進行四面體網格生成。生成網格如圖所示。
ANSA中劃分四面體網格的方法及步驟.pdf
展開 四面體網格自動生成ValveNatural閥實例
C3-實例-四面體網格自動生成ValveNaturalV10.pdf
Moldex3D模流分析Mesh參考資料之三重網格生成法之間的差異
三種網格生成法之間的差異 (Three Mesh Types of Solid Meshing Method)
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素，才能達到與其他實體網格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此，CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求，系統便會產生發散或不合理的結果，尤其是較薄的塑件。
另一方面，混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于，經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。一般而言，它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來，便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者，亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
展開 Hypermesh網格劃分四面體-六面體網格聯合使用技巧
hypermesh軟件網格劃分功能強大，得到了很多CAE分析人員的青睞。有很多的小技巧可以加快建模速度以及分析速度，比如本期要講解的四面體-六面體網格聯合使用方法。
四面體六面體網格聯合使用的關鍵是兩者之間的網格協調，保證節點重合。雖然在有限元軟件里面可以設置連接關系，保證二者之間的傳力，但是可能造成應力不聯系，并且過多的tie可能會影響計算速度。因此，網格劃分過程中，我們最好保證二者之間網格共節點。
本例使用的幾何模型如圖所示，由一個帶缺口的圓柱體，一個長方體，和一個四棱柱組成。
幾何模型
顯而易見，圓柱體以及長方體可以劃分成六面體，但是也要注意保證二者之間的節點重合，我們可以通過面網格map的形式保證二者之間的網格連續。
本例的重點是，如何保證四棱柱與長方體之間的網格連續，方法是根據長方體的六面體網格生成面網格。使用F12工具對四面體其他5個面進行網格劃分，最終運用如下圖所示四面體生成工具，選擇根據面網格生成體網格的形式，完成四面體網格劃分。
四面體網格生成方法
最終效果如下圖所示
網格劃分最終效果
詳細操作過程見視頻 http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10167
購買視頻的同學請連續我，可提供hypermesh模型。
歡迎大家收看并留言，謝謝！
技術鄰:小月
展開 Cadence Fidelity Pointwise通過自動化應對網格生成和幾何訪問挑戰
Delaunay 網格生成
最重要的模塊可能是三角形和四面體網格生成模塊。它適用于多個領域，從生成整個各向同性網格、在混合方案中創建縫合網格以及在適應過程中執行網格拓撲優化。四面體網格生成方案主要是串行操作。并行操作是可能的，但通常需要對正常過程進行修改，從而導致網格結果與串行結果略有不同。
邁向自動網格生成
NASA 的研究將網格生成過程描述為人類干預方面的障礙和主要成本。必須在模擬的網格生成階段自動化方面取得進展。腳本編寫是自動網格生成的一個組成部分。與許多商業工具一樣，Fidelity Pointwise 擁有用戶可用于重復操作的腳本語言。
有些腳本非常復雜，只需單擊按鈕即可構建整個網格。然而，這些情況往往是配置與之前的運行相比有微小變化，并且簡單地重新應用相同的網格劃分策略和拓撲。組織投入大量精力來制作強大的腳本。不允許偏離假定的策略和網狀拓撲，這通常會導致腳本失敗。
如果假設自動網格生成的起點是一個無懈可擊的幾何模型，那么今天完全自動化的網格生成是可能的，盡管必須對網格拓撲和間距信息施加限制。
為了獲得滿足用戶意圖的結果，可能不需要完整的構建方案。每一條附加信息都可以成為自動化過程的線索。線索可以采用特定數量的形式，例如邊緣間距。它們也可以更抽象，例如使用關鍵字來指示邊界或曲線類型的標簽。當前的挑戰太大，無法孤立地嘗試。協作努力將加速自動化、智能網格生成的進展。
參考：
Karman, Steve L.、Wyman、Nick J. 和 Steinbrenner, John P.，“網格生成挑戰：商業軟件視角”，AIAA 論文編號。2017-3790，2017 年 6 月。
展開 Hypermesh四面體網格劃分
Hypermesh四面體網格劃分
前兩篇文章主要介紹了在Hypermesh中劃分四面體網格的方法，本篇文章最后再介紹一下四面體網格的局部區域加密。下面通過一個簡單的案例來具體了解一下。
01
1、四面體網格劃分
Hypermesh
1.1、首先在hypermesh中創建一個立方體，邊長為10mm。
1.2、然后在“3D-tetramesh”命令下選擇“Volume tetra”進行體網格的生成，單元尺寸設置為2mm。生成后的網格見圖1所示。
圖1 四面體網格生成
02
2、創建局部加密區域
Hypermesh
2.1、接下來進行局部區域的網格加密，選擇“Refinement box”。首先要創建一個加密的區域即--盒子，然后再定義需要加密區域的單元尺寸。創建盒子的方式有5種，大家可以自行嘗試。見圖2所示。
展開 【HyperMesh寶典】之四面體網格劃分
模型如下：
模型中2D網格的質量良好而且也沒有自由邊和T型連接，但左側區域有兩排網格之間的夾角只有0.01度（基本上重合）
如果我們直接使用tetramesh面板去生成四面體網格，HyperMesh也可以成功生成（說明tetramesh面板確實非常強大），但是得到的四面體網格的質量是非常差的
要避免此類問題，可以使用tetramesh面板自帶的2D網格檢查工具
得到的結果如下：
找到問題部位后局部修改2D網格即可。
問題2、體的內部有孔
簡單的情況如下，如果采用默認設置中間的球形區域不會生成網格，如果希望在兩個區域同時都生成網格，可以這樣處理：
Step1，劃分2D單元
Step2，打開tetramesh面板的fill voids選項
生成的四面體網格如下：
問題3，體單元的局部細化
通常應該在2D網格上完成細化后在生成體網格，但是在一些情況下也可能需要對體單元進行局部細化。Tetramesh面板提供了相應的選項。
展開 Moldex3D仿真分析之混合式網格 (Hybrid Mesh)
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素，才能達到與其他實體網格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此，CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求，系統便會產生發散或不合理的結果，尤其是較薄的塑件。
另一方面，混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于，經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。一般而言，它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來，便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者，亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
四面體網格自動生成和 CAE 溫度分布
BLM 和 CAE 溫度分布
不同網格生成法之間的比較
針對射出成型的 CAE 分析，塑件厚度方向之間的元素圖層數目非常重要，因為他決定著分析結果的分辨率。以厚度方向的溫度分布來當做范例。
展開 Moldex3D模流分析之Tetrahedral Mesh
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素，才能達到與其他實體網格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此，CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求，系統便會產生發散或不合理的結果，尤其是較薄的塑件。
另一方面，混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于，經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。一般而言，它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來，便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者，亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
展開 
HyperMesh四面體網格劃分
模型如下：
模型中2D網格的質量良好而且也沒有自由邊和T型連接，但左側區域有兩排網格之間的夾角只有0.01度（基本上重合）。
如果我們直接使用tetramesh面板去生成四面體網格，HyperMesh也可以成功生成（說明tetramesh面板確實非常強大），但是得到的四面體網格的質量是非常差的。
要避免此類問題，可以使用tetramesh面板自帶的2D網格檢查工具。
得到的結果如下：
找到問題部位后局部修改2D網格即可。
問題2
體的內部有孔。
簡單的情況如下，如果采用默認設置中間的球形區域不會生成網格，如果希望在兩個區域同時都生成網格，可以這樣處理：
Step1
劃分2D單元。
Step2
打開tetramesh面板的fill voids選項。
生成的四面體網格如下：
問題3
體單元的局部細化。
通常應該在2D網格上完成細化后在生成體網格，但是在一些情況下也可能需要對體單元進行局部細化，Tetramesh面板提供了相應的選項。
展開 [資料ICEM] ANSYS ICEM 中文培訓教程
A1-入門介紹V10.pdf
B1-幾何V10.pdf
B2-實例-ValveRepairV10.pdf
C1-四面四面體網格生成V10.pdf
C2-實例-ValveParamsV10.pdf
C3-實例-四面體網格自動生成ValveNaturalV10.pdf
C4-棱柱體網格自動生成V10.pdf
C5-實例－棱柱網格WaterJacketV10.pdf
C6-六面體核和拉伸體網格自動生成V10.pdf
C7-實例-四面體棱柱和六面體核FinConfigV10.pdf
展開 『原創』申請《HyperMesh從入門到精通(含光盤)》
8.16.3 生成疲勞分析文件
8.16.4 使用FE-Fatigue進行疲勞分析
8.16.5 疲勞結果后處理
小結
第9章 HyperMesh四面體網格劃分應用實例
9.1 汽車部件四面體網格劃分
9.1.1 HyperMesh四面體網格自動劃分過程
9.1.2 幾何清理
9.1.3 曲面邊的拓撲顯示
9.1.4 幾何清理工具
9.1.5 輸入幾何模型
9.1.6 清理幾何模型
9.1.7 劃分面網格
9.1.8 檢查單元質量和四面體網格生成
9.1.9 清理和驗證模型
9.2 支承結構四面體網格自動劃分
9.2.1 HyperMesh四面體網格自動劃分過程
9.2.2 清理幾何模型
9.2.3 劃分面網格
9.2.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.3 HyperMesh四面體網格自動劃分
9.3.1 輸入幾何模型
9.3.2 清理幾何模型
9.3.3 劃分面網格
9.3.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.4 發動機活塞四面體網格自動劃分
9.4.1 輸入模型
9.4.2 清理幾何模型
9.4.3 劃分面網格
9.4.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.5 邊界層網格
9.5.1 輸入模型·
9.5.2 清理幾何模型
9.5.3 劃分面網格
9.5.4 檢查單元質量和四面體網格生成
第10章 HyperMesh與0ptistruct結構分析實例
10.1 帶孔平板應力分析
10.2 熱載荷作用下的咖啡壺蓋子分析
10.2.1 在HyperMesh中定義分析問題
10.2.2 提交作業
10.2.3 查看結果
10.3 擋泥板模態分析
10.3.1 提取OptiStruct輸入文件
10.3.2 在HyperMesh中設置分析問題
10.3.3 提交作業
10.3.4 查看結果
10.4 使用OptiStruct慣性釋放分析
10.4.1 提取文件并設置分析問題
展開 『原創』申請兌換《HyperMesh從入門到精通(含光盤)》
8.16.3 生成疲勞分析文件
8.16.4 使用FE-Fatigue進行疲勞分析
8.16.5 疲勞結果后處理
小結
第9章 HyperMesh四面體網格劃分應用實例
9.1 汽車部件四面體網格劃分
9.1.1 HyperMesh四面體網格自動劃分過程
9.1.2 幾何清理
9.1.3 曲面邊的拓撲顯示
9.1.4 幾何清理工具
9.1.5 輸入幾何模型
9.1.6 清理幾何模型
9.1.7 劃分面網格
9.1.8 檢查單元質量和四面體網格生成
9.1.9 清理和驗證模型
9.2 支承結構四面體網格自動劃分
9.2.1 HyperMesh四面體網格自動劃分過程
9.2.2 清理幾何模型
9.2.3 劃分面網格
9.2.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.3 HyperMesh四面體網格自動劃分
9.3.1 輸入幾何模型
9.3.2 清理幾何模型
9.3.3 劃分面網格
9.3.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.4 發動機活塞四面體網格自動劃分
9.4.1 輸入模型
9.4.2 清理幾何模型
9.4.3 劃分面網格
9.4.4 檢查單元質量和四面體網格生成
9.5 邊界層網格
9.5.1 輸入模型·
9.5.2 清理幾何模型
9.5.3 劃分面網格
9.5.4 檢查單元質量和四面體網格生成
第10章 HyperMesh與0ptistruct結構分析實例
10.1 帶孔平板應力分析
10.2 熱載荷作用下的咖啡壺蓋子分析
10.2.1 在HyperMesh中定義分析問題
10.2.2 提交作業
10.2.3 查看結果
10.3 擋泥板模態分析
10.3.1 提取OptiStruct輸入文件
10.3.2 在HyperMesh中設置分析問題
10.3.3 提交作業
10.3.4 查看結果
10.4 使用OptiStruct慣性釋放分析
10.4.1 提取文件并設置分析問題
展開 