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1.1新流程的起點——MeshWorks 快速網(wǎng)格變形技術(shù) 新流程的起點，是借助Meshworks的morph 技術(shù)，高質(zhì)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(biāo)車（或擴展平臺的原型車）的白車身有限元模型 導(dǎo)入MeshWorks 軟件，根據(jù)新的CAS 面對現(xiàn)有的白車身有限元網(wǎng)格模型進行網(wǎng)格變形，直到貼合CAS 面為止。

故實際建模中，需要同時考慮建模精細程度與計算效率，控制建模尺度與網(wǎng)格單元類型，目前可采用有限元商用軟件進行四面體快速建模，為控制單元規(guī)模和便于后語網(wǎng)格優(yōu)化與處理，本文將綜合多個前處理軟件（包含Hyper Mesh、Apex、Patran）的優(yōu)勢功能，實現(xiàn)快速、有效和合適的有限元網(wǎng)格建模，最后基于實際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行方法驗證與應(yīng)用，驗證該方法的正確性和有效性。

這種方法可以允許用戶模擬流體的大變形、聚合、分裂以及快速變化流動等；■ 支持當(dāng)下最新的GPU硬件進行GPU并行計算，能夠獲得前所未有的高性能并行計算能力。

特別適合無人機設(shè)計工程師快速掌握復(fù)雜氣動外形的工業(yè)級網(wǎng)格生成策略、CFD工程師學(xué)習(xí)多物理場仿真的網(wǎng)格適應(yīng)性優(yōu)化方法，以及航空航天領(lǐng)域研究人員構(gòu)建高升力構(gòu)型數(shù)值模擬的技術(shù)框架。 ?1 導(dǎo)入幾何模型 在固定翼無人機流場仿真中，F(xiàn)luent Meshing的網(wǎng)格劃分流程始于幾何模型的預(yù)處理階段。

網(wǎng)格變形技術(shù)是基于已有的網(wǎng)格模型，在不需要改變CAD 模型的情況下，進行快速三維空間投影變換，直接改變網(wǎng)格單元和節(jié)點從而改變模型形狀，產(chǎn)生新的滿足設(shè)計要求的車身及其它系統(tǒng)數(shù)模。不需要等到新的CAD 模型出來之前即可進行整車性能預(yù)測，可以大大縮短前期開發(fā)的流程，并且通過網(wǎng)格變形和參數(shù)化建模功能快速得到多個設(shè)計方案的模型加以對比分析從而確定最優(yōu)的設(shè)計方案。

在CAE中，這可以在Mesh 模塊或 Step 模塊中完成；在INP文件中，使用 *ADAPTIVE MESH 關(guān)鍵字并指定單元集。分析步與自適應(yīng)網(wǎng)格控制創(chuàng)建一個 動態(tài)顯式（Dynamic, Explicit） 分析步。為確保準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng)，需嚴格控制加載速度并使用質(zhì)量縮放等技術(shù)。在分析步中，激活并配置自適應(yīng)網(wǎng)格參數(shù)：頻率: 設(shè)置每隔多少個增量執(zhí)行一次網(wǎng)格平滑。

MeshWorks是國際公認的最好的網(wǎng)格變形工具，具有多種變形技術(shù)和方法，在整車或白車身變形領(lǐng)域，具有非常巨大的功能優(yōu)勢。

【適用行業(yè)】適用于乘用車、商用車、風(fēng)電等齒輪箱攪油飛濺潤滑問題的快速仿真模擬，可用于快速評估不同設(shè)計與工況下齒輪、軸承的潤滑程度，指導(dǎo)并跟進設(shè)計迭代。【適用人群】與以上行業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)仿真工程師、技術(shù)研發(fā)人員等都可以參加。軟件介紹Particleworks 是一款模擬流體運動的領(lǐng)先軟件。

圖一 六面體實體網(wǎng)格(Hexa-based solid mesh) 圖二 節(jié)點型式(Node types)、節(jié)點預(yù)覽(Node Preview)等多項特色 圖三 針對澆口的部份特別加強，可選擇符合常用的澆口節(jié)點型式來產(chǎn)生網(wǎng)格「非匹配網(wǎng)格」技術(shù)的誕生使產(chǎn)品與嵌件間的網(wǎng)格界面無需連續(xù)與數(shù)量對應(yīng)，即可進行模擬分析，并能取得正確的模擬結(jié)果分布及連動性組件變形預(yù)測

MeshWorks 模塊包括網(wǎng)格預(yù)處理和后處理功能，涉及快速概念設(shè)計 和 CAD 模型生成、參數(shù)化和DOE優(yōu)化、高級網(wǎng)格劃分、過程自動化、二次開發(fā)和 CAD 變形。我們采用IPAAM技術(shù)通過允許 CAE 模型之間的關(guān)聯(lián)性、自動化CAE程序，自動化生成CAE模型以及使用自動化參數(shù)等解決方案來獲得最佳結(jié)果。

DEP MeshWorks具有同類產(chǎn)品中最好的Morphing網(wǎng)格變形技術(shù)、ConceptWorks概念設(shè)計工具和豐富的參數(shù)化組件庫，所有的工具都集成在同一界面下，真實的節(jié)省50%以上的仿真前處理時間和成本。MeshWorks通過其強大的Morphing和Concept Works工具加速概念階段車身的研發(fā)。結(jié)合參數(shù)化功能，形成了一套全面的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化工具包。

1.2.2 建模流程1）根據(jù)工程圖紙，利用三維軟件Solid works建模，導(dǎo)入到Hyper mesh分析軟件中。2）采用梁的截面形狀定義系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型鋼的參數(shù)，將氫系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)劃分為氣瓶支架、電堆支架、散熱器支架。

配置并調(diào)控動邊界場景下的**網(wǎng)格變形**與**網(wǎng)格重劃**策略 5. 在OpenFOAM中實現(xiàn)嵌套網(wǎng)格（重疊網(wǎng)格）仿真，并解決相關(guān)調(diào)試問題 6. 將動網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用于**旋轉(zhuǎn)機械**及**單向流固耦合**的實際工程問題 7. 基于二維測試算例，構(gòu)建完整的OpenFOAM動網(wǎng)格與變形幾何仿真流程 8.

本文的應(yīng)用案例是將一款車的后尾門，按照指定的要求，變形至新的車型上，以達到快速建立理想模型的目的。1. 輸入模型1.1 已有后尾門的網(wǎng)格模型；在需要精確匹配的位置上，用“Edge Track“功能提取特征線； 1.2 提取變形目標(biāo)位置的特征線；如果是幾何格式的線，可用“1D Mesh“先畫1維單元；2.

模塊 9 直接網(wǎng)格變形：無需創(chuàng)建變形控制盒，即可對網(wǎng)格進行快速、實用的修改；運用該工具驗證不同設(shè)計方案，例如調(diào)整構(gòu)件截面尺寸等。 模塊 10 網(wǎng)格變形基礎(chǔ)：學(xué)習(xí)基于變形控制盒的網(wǎng)格變形基本方法，與 “直接網(wǎng)格變形” 模塊內(nèi)容相輔相成。

6.4 Rigid Body Behavior剛體行為默認選項為Dimensionally Reduced只生成表面網(wǎng)格。Full Mesh將生成所有網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格為灰色不可更改狀態(tài)。6.5 Mesh Morphing網(wǎng)格變形默認為Disable，如果更改為Enabled，當(dāng)幾何體有變化時，將產(chǎn)生一個變形的網(wǎng)格而不是重新對這個幾何體進行網(wǎng)格劃分。

SimLab 中的共結(jié)點操作，可以快速合并小的間隙SimLab - 高效的四面體網(wǎng)格劃分技術(shù)與之前我們所采用的某有限元軟件的前處理模塊相比，在 SimLab 中，無需進行繁瑣的幾何切分，虛擬拓撲等操作，只需要執(zhí)行簡單的 Mesh Control (網(wǎng)格控制)，即可快速高效的劃分高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格，下圖展示了使用其它有限元軟件前處理器和 SimLab 劃分的四面體網(wǎng)格質(zhì)量對比。

SimLab 中的共結(jié)點操作，可以快速合并小的間隙三、SimLab - 高效的四面體網(wǎng)格劃分技術(shù)與之前我們所采用的某有限元軟件的前處理模塊相比，在 SimLab 中，無需進行繁瑣的幾何切分，虛擬拓撲等操作，只需要執(zhí)行簡單的 Mesh Control (網(wǎng)格控制)，即可快速高效的劃分高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格，下圖展示了使用其它有限元軟件前處理器和 SimLab 劃分的四面體網(wǎng)格質(zhì)量對比。

當(dāng)網(wǎng)格變形達到一定的程度后，網(wǎng)格會發(fā)生重構(gòu)。

表5 光伏支架的應(yīng)力、應(yīng)變表6 光伏支架的剪切力3 結(jié)論本文用到Solid Works和ANSYS軟件，通過Solid Works創(chuàng)建構(gòu)件三維模型從而組裝成光伏支架裝配體，光伏支架裝配體導(dǎo)入ANSYS中進行靜力學(xué)分析，分析結(jié)果中得到光伏支架總變形、X向變形、Z向變形、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變等的分析情況。