第一章HyperMesh入門首先我們要了解什么是mesh,簡單的說mesh就是網格的劃分。有過有限元分析背景的人都知道，做有限元分析首先第一步工作就是建模，就是把分析對象按照一定的尺寸、比例劃分成相互連接、不間斷的網格單元，成為一個可以計算的力學模型，這是進行有限元計算的基礎。其劃分的結果對于以后計算的結果將產成直接的影響，或者說mesh是保證有限元分析結果準確的重要條件。下面我就最簡單的分析對象一一金屬殼體，向大家講述怎樣進行一個物體的mesh。我們所用軟件是HyperMesh，它對于有限元的前處理和后處理都具有比較強大功能。第一節軟件環境首先，我們要了解工作的目標，即最終要把一個金屬殼體處理成怎樣的網格。打開練習一，這個文件中已經包含geom和放到中面的elems。我們現在要搞清的第一概念就是geom和elems的區別。Geom即為幾何體，是我們分析對象的真實模型，實際物體的三維表現形式；elems即為網格單元，是我們分析對象的力學模型，是對實際物體的一種近似模擬，是把實際物體轉換成可計算的力學和數學模型，它不是簡單的線和面，是帶有數據的線和面。在HyperMesh中，我們把geom和elems統稱為comps，comps可以理解為圖層，這里的圖層和CAD的圖層的概念不同。這里comps是以后賦予模型材料和幾何性質的一個最小單元，或者說對于不同材料性質和不同幾何性質的elems要處于不同的comps中。每個comps都會有個名字，所以同一個名字的comps包含兩個部分，即XXX（名字）geom和XXX（名字）elems。當然幾何體和力學模型是兩個完全獨立的部分，所以兩者完全可以放在不同的comps中的，對于圖層名字的管理我們在下一章再做詳細說明。對于一個金屬殼體，我們知道金屬板是具有均有厚度的，即在三維上它總是有個方向上是保持不變的，這樣我們就可以用比較簡單的二維單元來描述金屬殼體，這個二維單元我們稱殼體單元。我們把這個殼體單元賦予它真實模型的厚度（幾何性質）和材料性質，并且把這層殼體單元放到金屬殼體的中面上去，即完成了我們建模的任務。這就是對金屬殼體的力學模型的建立過程，簡單的說，就是對于金屬殼體的中面用一層帶有厚度和材料性質的網格單元來描述。把單元放到中面在HyperMesh中是一個非常簡單的命令，我會在以后想大家講述。對于金屬殼體來說，中面和上下表面是類似的，或者說基本一致。這樣我們對于金屬殼體來說，首先要做的是對于上表面或下表面進行網格劃分，以后我們還要談到選擇上表面和選擇下表面的細微不同，這里我先認為它是相同的。就練習一，我針對怎樣進行一個表面的網格劃分來讓大家熟悉這個軟件的命令。窗口下方是主菜單，共分7類，分別是Geom、1D、2D、3D、BCs、Tool、Post，每一類中有一些重復的比較經常使用的命令。Geometry csomp:| loadaol:createHr>eSg?nncleanuphGeomnodeeditlinecdifitangents<tef€：d.ure「1DaswmbllesaNgnncdeintersect制怙博yjifaceedit「2DcrgtanizBdsfanoBssdionaulsurf1mes「3Dwicrremap戰「BCstempnodtesrvp包招mwotws「Toolrwnler怕m*whaftnewrPx>StGeom:主要是對模型的修改和操作。1D:主要是對線單元的修改和操作。2D:是對平面單元的修改和操作。3D:是對固體單元的修改和操作。BCS:邊界條件。TOOL:使用的方法。POST:后處理的命令。窗口右下方是對視圖進行操作的一些命令，這些命令有快捷鍵。窗口右上方是燈光效果，對于mesh本身不很重要。窗口右側是視圖種類的選擇。第二節HyperMesh軟件的基本操作在HyperMesh中所有操作和命令都可以通過點擊命令面板中的按鈕實現，而通過鍵盤與鼠標的組合可以方便快捷的實現一些基本操作。熟練掌握以下介紹的這些操作可以在工作中節省很多時間。一、模型的旋轉與移動（1）模型的旋轉：Ctrl+鼠標左鍵（2）模型的平移：Ctrl+鼠標右鍵（3）放大模型:敲擊鍵盤z鍵后用鼠標劃出所需的放大位置（4）模型復位:鍵盤F鍵（5）模型的縮放：敲擊鍵盤s鍵后，按住鼠標左鍵拖拽二、mesh命令快捷鍵位置F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12作用選擇顏色刪除替代測量隱藏編輯單元靠齊編輯點線的編輯檢查質量comp設置自動MESH加SHIFT刪點找邊界移動查找切割單元投影編輯面調法線移動平滑單元在這里有一點需要說明的是，用快捷打開的命令在轉變模型視圖的時候會自動退出，有些情況下我們需要在一個命令完成前變換視圖方式，在這種情況下就需要在命令面板中通過點擊命令按鈕來打開命令，而不能用快捷鍵打開。如在用automesh命令時，我們有時需要通過0-D與3-D轉換來方便對所mesh面的選取。這時如果我們用快捷鍵F12打開automesh命令，在3-D選取面后轉換0-D時命令就會自動退出，這樣我們剛才選取面的工作就浪費了。而通過點擊命令按鈕來打開的命令就不存在的問題，并且我們可以在這個命令上面疊加一個快捷鍵打開的命令，而從面板打開的命令仍然可以保持原來的設置。也就是說，通過點擊命令按鈕來打開的命令只要不點return退出，我們對這個命令做的設置（如方向點，選取的單元）都會保持不變。我們也可以利用這個特性方便我們的工作，在稍后的調節單元質量章節我們就會用這個特性方便我們工作。讀者朋友可以在今后的工作中靈活的運用此特性。第三節命令面板的主要命令filesrreeitenodeslinescirclesgeDmclesnupozillBciorsnoclesdiilinoedittangeniGdefoamreassembliesalignnodeinterseciiillsissurfaceeditorganizedistancesectionculsur1lines匚口1口「remaplengthtagsFE->Eurfrenamelempnodesreporamvecior'5midsurlcicereordersystemsuserprofGeom的主要命令:userprofile:HyperMesh#GeamC1Dr2DC3Drbc=.losdcol:comp:CToolCRostcreatenodes:是對點的操作。nodeedit:align:排列點odistance:可以測量點和點距離，同時還可以改變距離，還可以測量角度，建立兩點間的中點。renmap:重新排列點，是所選的點均勻的分布在一根線上。（不是經常使用）tempnode:可以刪除點。lines:建立直線和曲線和建立中線editline:對線的編輯。包括：分割，合并，延長。intersect:可以延某一個面切出來的表面特征的線。Section:length:reparam:circles:可以建立一個圓，建立一段弧，可以找到圓的圓心。tangents：找一根線的切線方向。tags:vectors:system:建立局部坐標系。geomcleanup:是對模型的外表面的線進行操作的。可以忽略一些影響網格質量的線。defeature:可以忽略一些小的導角。surfaceedit:對面的操作，可以切割一個面。surflines:midsurface:建立中面。

(=errfinisand QQinp：(=errfinisand QQinp：hadoal:IllesruledautomeshedftelerftenllGetrfncollector除splinecomssmrOiCXh*pl?LID5ph爭r事§smp。方也也k2DorgancedragtWUfrquad期nd曲delach廣3Dc-obrspinsafetyorderchange「日arenamelnedragconSgeditlToolr?ard?rBtemoffsetel-emLPostorganize:把單元或suf轉移或者復制道你想移動的comp中。color:給comp輔以自己喜歡的顏色rename:重新對comp命名。rule:用于點對線，或者是點對點來生成element的方法。spline:閉合的線進行meshskin:drag:沿著方向拉伸單元。spin:做washerlinedrag:沿著線mesh。elemoffset把單元放到中面。automesh:自動化分網格。smooth:平滑單元間的節點。editelement:編輯單元。split:切割單元，主要用于切割固體單元，將四邊形單元切割為三角形。replace:兩點合并為一點。detach:分開合并在一起的單元。orderchange:將一階單元轉換成二階單元。.ToolsTools comp: iMd匕ol二Kl?findIran&l司心ch?4(elems：rnuiEb白帖「Gecm-aodledorsmaskrotateedgesrenumberr1Doonvert的1甜@scalehoescount「2Dbuildmenu伯依&features「3DprojectincHTnafcsafely「BCspodtjiondepmdBncy才Toolpermutep白旭■匕3licen「Poslfind:找到單元。mask:隱藏delete:刪除translate:移動點，單元。rotate:旋轉點，旋轉單元。scale:縮放。reflect:反射單元。

project:投影position:位置不同的不對點的轉移單元。checkelems:檢查單兀。edges:檢查邊界。faces檢查固體單元邊界normals:調整單元的法線方向。renumber:從新計算單元的信息。count:統計單元的信息。四.控制面板命令在整個HyperMesh界面的右下角，有一個控制面板，其中一些是模型的旋轉、縮放的命令，十分容易理解，這里不作贅述，我們重點需要介紹的是disp、global和vis這幾個命令。|~□5hell_3.3mm廠_|ArmAttDchsolidrBheod廠~|￡hell_^.^0mm|~□5hell_3.3mm廠_|ArmAttDchsolidrBheod廠~|￡hell_^.^0mm「二|tubD_1U67I__|tube1_1.0G7mmI"■shoI5mmDisplay|nisei[7BPSHELL_5[7BPSHELL_6[7nPSHELL_7[7nPSHELL_11[7QPS0UD-13[y WiperAfm_shell_127mm上圖顯示即disp命令面板，圖中左側的是可選擇的操作對象，名字前面的方框中打勾的操作對象就可以顯示在主操作面板中，通過鼠標左鍵選擇，右鍵取消。圖中右側有一些控制命令，none為全部關掉，all為全部打開，reverse是反選。點擊comp前面的箭頭，會出現一些選項，這些都是可以顯示在主面板中的選項，不過我們在做建模工作時一般不需要。點擊elems前面的雙箭頭，可以在element和geometry之間切換，在建模工作時經常需要切換。global命令Setsactivecollectors&template1iles,globalelementparameters.tAmplatslile:C:\Altair\hwB□}tempIates'i1eoutput\load...results1ils:browse...全1pgi1component=■spnrgIcurrent3ylste口1=□39culleclors:loadcol-口rata_vol_ I曰1巳m巳ntordfirslIelementsize= || 4.000| 歸turn |選項解釋templatefile選擇與分析軟件的接口模板component選擇當前的編輯層systcol選擇當前編輯的坐標系loadcol選擇當前編輯的荷載層elementsize定義建模時的單元尺寸

Option命令軟件中的一些選項，基本保持默認設置即可，對操作沒有太多的影響。根據我們的經驗，最好不要選取modeling中的fixpoints。將grahics中的engine設置為performance；將bitmapanimation和viewacceleration都設置為none。這樣會提高顯示效果，減少占用電腦資源。第四節操作對象的選取我們在做建模工作時，必然要選取操作對象，如點、單元、幾何模型的表面等，當然我們可以用鼠標左鍵一個一個點擊選取，但是這樣做費時費力，HyperMesh為我們提供了多種更加方便的選取方式，靈活的運用這些選取方式，并配合我們后面介紹的一些命令及其特點，可以方便的完成很多工作。下面我為大家一一介紹。打開任何一個命令，如automesh，在標有element的黃色區域內點擊鼠標左鍵，會Createameshof010m0nts浮createmeshCmeshparamsCreateameshof010m0nts浮createmeshCmeshparamsrcleanuprprojtoedgeelems▲inleractivevisopisterrieshmesh|-breakcurinedivityreject|-anchornodesreturnItmixedverleiangle= || 30.DOOelements1ocurrentcompcomp: loadcol出現一個復選框，這些都是選擇單元的一些方法，我們稱之為選擇菜單。uisapisb^windDW□nplansfaywidthuisapisb^windDW□nplansfaywidthbysurfacedisplayedretrievebygroupbyBdjacenlallsave 1VduplicatebyBttachedrev/eraebyid 廟byconfigbyfacebycollectorby/-0.556msbsetsbyouiputblockSelectalqmgnturemesh

r「i已sh

reject|retumbywindow:可以通過鼠標左鍵定義一個選擇區域，在這個區域內的單元都會被選中。這里有一個小敲門，HyperMesh可以記住上一次定義的框選區域，甚至是在不同的命令中，所以我們如果要選擇一個區域，但要以另一個層為參考時，可以打開參考層進行框選，而后用disp命令關掉參考層，再進行選擇，這樣就可以選中我們所需要層的單元而不選擇參考層的單元。但要注意不要轉動或移動模型的位置。bywindow還有一個功能就是將選擇好的對象去除，一選好需要去除的對象區域后點擊rejectentities即可。displayed:當前顯示的所有單元。.all：模型中的所有單元。一reverse:在所有顯示的單元中反選。bycollector；選擇某一層中的所有單元。onplane:選擇某一平面內的所有單元。retrieve:調出存儲的單元。save:存儲選擇好的單元。byid:通過單元的ID號選擇。byassems:選擇一個assembly中的單元。bygroup:選擇接觸類型的單元。duplicate:復制所選擇的單元。byconfig：通過單元類型選擇單元。byset:選擇某一set包含的單元。bysurface:選擇某一面上的單元。byadjacent:選擇制定單元周圍的單元。byattached:選擇與指定單元相連的單元。byface:選擇與指定單元為同一面的單元。在option命令中modeling的featureangle選項可以改變選擇的單元區域。30（默認） 50 10以上所介紹的單元選擇方法中黑體字的比較常用，請大家注意。第二章mesh步驟第一節殼體mesh這節我詳細介紹Geom、2D、Tool,這三類包含進行殼體mesh的主要命令。Geometry oomp:| loadaol:lil一createnode$llwsdrcJa$gwmcleanup工Geomnoctaeditlm??di|tangents必歸浦U2「1D^sembliftssHgnnodeinteriectfilter思unfectfiedit「2Dot0anlzedl$laowsectioncul$urfka今「3Dcolorr-^maplengthtsgs「ecstempnodes「ToolrwMer*y$怕whaftnew「Post其中這些命令都是我們在做前處理時經常使用的命令，希望大家可以熟練的掌握。為了加深對這些命令的理解，我們要做大量的練習來熟悉命令，從而達到融會貫通。練習一：在這個練習中，我們將詳細地講一下在整個mesh過程中的每一個步驟，和具體的命令。并且配以圖片說明，因為萬事開頭難，希望大家都有一個好的開始。具體步驟如下：.在collect中新建立一個工作層，快捷鍵是F11。鼠標左鍵單擊name,在主視窗內點選幾個模型，這樣幾何模型的名字就會出現在后面的輸入框內，后面加下劃線加“shell”，選擇自己喜歡的顏色，點擊creat。.首先使用F12(2D--automesh),點擊reset選擇要mesh的面。elementsize是對你所做單元的長度要求。單位是mm。其中interactive是以邊界為基礎的劃分網格,automatic是自動劃分網格。如圖2-1-2。 「鼻￡制 |r me$hlhgparam回回臨l露: eleE：5ize=|| 10,000-承did^niiiyand卻聞七 「鼻￡制 |r me$hlhgparam回回臨l露: eleE：5ize=|| 10,000-承did^niiiyand卻聞七： unmr自宅h電dsurfireturn圖2-1-2

選中的幾何模型表面會以高亮的反白顯示，如果在0D的視圖下難以選擇可以在固定面板中使用命令vispots,將幾何模型切換到中選擇3D視圖，這樣選擇起來就比較容易了。（如圖2-1-3）但是要注意，這時的automesh命令是需要通過面板操作打開的，不能是通過快捷鍵打開的，否則automesh命令就會自動退出。圖2-1-3.對所選取的face進行mesh,face之間的間隔用綠線表示（在geom中），如果取消綠線，將被認成同一個face。取消綠線用geom菜單下的geomcleanup。左鍵點擊你所取消的線，右鍵還原你所取消的線。.點擊mesh,表面將會出現網格，鼠標點擊邊界上的數字可以改變節點數，左鍵是增加，右鍵是減少。確認后點擊return來表示確定。如圖2-1-4圖2-1-4.remesh單元比較差的區域。還是在automesh的菜單里，把surfs換成elem,就是改成對單元的操作。.對于大小不均勻的邊界上的點，可以通過改變點數來平均分配。即鼠標左鍵單擊自由節點上的數字使點數增加一個，再用鼠標右鍵點擊節點數，使節點減少到原有的個數。如圖2-1-5圖2-1-5.繼續mesh其它的面，每mesh一個面就要檢查edge是那些看似重合的點重合起來。在edge界面上，element是指你要重合的范圍是哪些element,tolerance指的是公差，在這個數值之內的所有的沒有重合的點都將被找到，公差是可以設的，

要根據自己的mesh尺寸的大小料調整。其中在重合點之前要看清楚你要重合的點，所以要先點擊previewequiv預覽這些點，取人正確以后再點擊equivalence合并它們。如圖2-1-6Ed部■| com-ps 伯1包ira力a= |comp;0.010lind電dig包srewtdeleteedgesequivst他而：▲l&wissiid仔『色血白苗母quivlowestdequivalentrvjadfind. *free圖2-1-6這里我們對edge做一些基本的解釋，所謂edge就是一個模型的邊緣，HyperMesh會自動檢查整個模型的每個節點，當發現一個自由的節點時就認定它為模型的邊緣。這樣，在后面的有限元分析計算時，這個模型的受力、受熱等邊界條件將不會再繼續傳遞下去。所以我們需要檢查的是一些錯誤的edge。正確如圖2-1-7：圖中的紅線是HyperMesh尋找出的edge，在整個模型的邊緣都會有edge這是正確的，我們需要檢查并消除的是左圖中出現在模型中間edge。正確錯誤圖2-1-7.在做完所有的表面以后還要重新在檢查一次edge，看是否符合模型的形狀。.檢查模型的厚度，首先使用F8命令的online選項，在模型的厚度方向的線上建點，如圖2-1-8，然后使用F4命令來測量。圖2-1-810.圖2-1-810.重新命名你所做的模型，命令是2D-rename，命名規則是模型的名字+下畫線+模型的厚度。11.調整法線方向，快捷鍵shift+F10，選擇需要調整的單元和基準單元點擊adjustnormals即可，注意要先保證單元沒有edge才可以調整。（如圖2-1-9，2-1-10）圖2-1-9Normeds:Elements 匚reate日mewh3日舊merits comp:■sasdi IoadeqI:elements ▲ BlemEVEctordisplaynormals 1displaynormalsCgeams resetsize- | 3.00QedjustnormalsorienioJionelemr網或「displayadjusteelonly怕出他。normalsreiurn|圖2-1-10.把表面的單元offset到中面。用2D下的offset命令。選擇第三項shelloffset,選中全部我們需要的單元，距離輸入幾何模型厚度的一半。點擊offset就可以了.檢查質量。F10來檢查質量。具體的質量標準如圖所示：.調整單元的質量。用F6(2D-editelement)的命令的cleanup功能，在調整之前，要對內部的參數進行設定，點擊setranges進入設定界面，具體設定如下：設定好后點擊一次return，退出參數設定界面，在模型的節點上直接托拽即可。紅色為不合格，黃色為警告。也可用translate命令來處理單元質量。具體方法在本章的五節講述。.再次檢查edgeofindedge后一定要馬上刪除掉edge。.再次檢查質量。這樣，一個完整的部件就算做完了，在做的過程中我想大家會遇到很多我這里沒有列舉出的問題。例如如何才能使單元更美化？什么樣的MESH才算是好MESH?那些質量要求都是什么意思？像這樣的問題我們會在進一步的練習中慢慢的滲透進去。上面這個練習只不過是在告訴大家一個MESH的全過程，讓大家有一個總體的了解。最后讓我們再回憶一下整個步驟：1首先建立新的工作層；2接著選取幾何模型的表面mesh；3而后是對不滿意的單元進行局部的remesh；4檢查edge；5檢查單元法線方向；6測量模型厚度并且重命名我們新建的層。7offset模型；8檢查單元質量；1D檢查的具體解釋CheckElamenis:1DG' gmp; LndW:|片1Yfree1-d'slengthd 20.000connectivity「2yrigidloopslengthX o.oooduplicates「Xdependency「limesavelailed「user入 slandard「groupeturn名稱解釋free1-d's檢查是否存在自由的邊rigidloopdependency檢查是否存在rigid和rigid相連的現象

2D檢查的具體解釋名稱解釋warpage單元的翹曲度aspect單元的長寬比skew單元的最大角與最小角的比quadsminangle四邊形的最小角quadsmaxangle四邊形的最大角length單元的邊長jacobian單元的方正性triasminangle三角形的最小角triasmaxangle三角形的最大角savefailed存貯壞單元duplicates重復的單元connectivity連接的單元CheckElemente:2Dcomp■aaaloadcol:C1-d warpags > 15.0DD length4 2.6aaconnectwily彝2-d —aspect > 5.ODD Ljacobian4 0.6eaduplicate5C3-d skew > GO.ODDCtime chorddew) 0.1D05BwefailedCuser quads: trios:▲ stondard廣group minangle 《 45.000 minongle< ￡0.000maxangle > 135,00D ■ angle? 120.aaa|return|3D檢查的具體解釋CheckElemenls:3DFilesC1-dCheckElemenls:3DFilesC1-dC2-d件3-dCtimeCuserCgroupwsrpags>>>30.00050aspectskew1stcollapse5.00060,000q a.1quadfaces:minangle( q5.口口口rriojangle> 135000romp:iQadrolIsngthe 20.000connectivityjacnbian< 0,BOOduplicatesvolskew> 0,600tetraAR? 5.D00savefailedtrialaces:▲ elanclardminangle<| 20,000maxangle>| 130,000「Eurn|名稱解釋warpage單元的翹曲度jacobian單元的方正性tetcollapse四面體單元坍塌指數第二節mesh優化與automesh命令上一節我們所給出的練習目的只是讓大家了解mesh的整個操作流程，模型可以說非常簡單，而在實際工作中我們要面對的是復雜的多的模型，從本節開始我們會逐漸加大模型的難度，并且配合這些模型介紹更多的命令，熟練靈活的掌握這些命令的應用技巧可以提高工作效率和更好的完成建模工作。我們開始做第二個練習：.打開文件。FirstM.hm.觀察表面的特征。從而發現，這個部件是對稱的。所以我們就可以只做一邊，另一邊用tool-reflect命令反射過去。.先從復雜的地方做起是mesh的原則，所以先從頂部開始做起，使用F12命令。.remesh頂部。改變邊界的數量，使得正方形比較整齊。同時，也是的正方形的數里里多O.做90度的拐角處。這個地方一定要注意，它是整個部件的受力重點，所以我們一定要細化，必須做兩層以上的單元，包括兩層。.我們開始對geometry進行前期處理，使它更容易mesh出好的模型。首先是抓取中面，在第一節中我們講到,在mesh好表面后再offset到中面，但是有時因為在拐角處的弧度過大或因為模型很厚，很難判斷出在拐角處應該做幾層單元，所以我們可以對geometry進行前期處理。在geom的surfaceedit中有offset的命令，這個命令我們稍后介紹。上一節我們提到過cleanup這個命令，但是沒有使用它，首先我們要用cleanup清除掉小特征線后，開始劃分網格。模型側面的兩個角上有一些小的特征線，這對我們后面的mesh會造成一些麻煩，因為HyperMesh默認在每一個幾何特征的地方都保留一個節點。所以如果保留這些小特征對幾何表面進行mesh會產生很多小的單元，這樣劃分的單元大小不一，單元質量也非常不好。因此我們要提前清理這些小特征線。這個命令在geom—geomcleanup打開這個命令后我們不必做任何設置，直接在幾何模型上執行點擊操作即可。綠色實線是模型的分隔線，左鍵點擊使綠色實線變為藍色虛線這個特征線就被忽略了，右鍵點擊還可以恢復這些特征線。如果用右鍵直接點擊綠色特征線，就會變為紅色的實線，這時相鄰的兩個幾何面就成為了兩個不連續的面，而綠色的實線表示兩個面實連續的。三種面之間的關系可以表示為圖2-2-1

圖2-2-1圖2-2-1圖2-2-2中角上的藍色虛線就是我們忽略掉的特征線，兩個地方的線都需要忽略，大家注意右下角的兩條線都被忽略了，因為我們希望在右下角的弧形范圍內有3個節點來描述，如果我們只忽略其中一條線這段弧形范圍內就不會平均產生三個節點。圖中左下角的地方因為特征比較小了我們只能用一個單元來模擬，所以下面的兩條特征線也需要全部忽略。圖2-2-2選取我們要mesh的幾何模型表面點擊mesh，這時我們可以適當改變單元邊界的節點數，讓網格的規劃更為整齊，三角形數量達到最少并且更符合geometry。如圖2-2-3，我們把左下角的節點數由2增加到3，這樣單元質量也更好了，也更加符合幾何模型了。我們曾經試圖把下面的節點數由6增加到7，以消除那里的三角形，但是軟件自動mesh的結果不能讓我們滿意，所以還是暫時保留了這個三角形，準備稍后對這個區域的單元進行remesh。對于模型上面的網格劃分變動比較大，如圖2-2-4，我們把縱向的單元節點由自動生成的3增加到4，這樣這個模型就是左右對稱的了，本節開始我們說過，我們只需做這個模型的一半，而后把單元用reflect命令反射過去，所以模型最好是左右對稱的。在標注2的地方，為了更好的描述幾何模型拐彎的弧角，我們把單元數增加到兩個。在圓通里面，我們為了單元的整齊，將節點數從4增加到8。因為在這種幾何模型是弧面的地方減少單元數是非常不明智的，首先減少單元數勢必會出現三角形，這樣在應力本就比較集中的地方再出現三角形，會造成失真的應力集中。其次，這樣做出的單元質量很難合格，特別是warpage這一項，基本沒有可能達到合格的標準。所以我們權衡利弊，哪怕會出現一些比較小的單元，我們也要增加單元數來消除這些不利的情況。

圖2-2-3 圖2-2-4剛才我們說過，模型側面右下角部分網格并不是很好，需要進一步優化。點擊automesh命令中surf前面的箭頭，在出現的選擇框中選擇element。重新劃分，增加下面的節點數后發現網格劃分也不是很好，如圖2-2-5,尤其是最右下角的兩個單元十分差,這時可以用type選項，點擊setall使單元盡量用方形劃分。如圖2-2-6。圖2-2-5圖2-2-6我們把下面的單元數減少到原來的五個，并且用方形單元進行規劃，這次的網格比較令人滿意，只是還有一個三角形（如圖2-2-7）。我們可以再進行一次remesh,增加側向的節點數來消除這個三角形。之后用smooth命令使單元連接處更加平滑均勻。最后的網格見圖2-2-8。

圖2-2-7圖2-2-8圖2-2-7圖2-2-8下面我們要做的就是檢查edge,調整法線,offset單元，調整質量，最后再進行reflect。我們用F6命令中的cleanup命令對單元質量進行調整。首先看側面的這個不合格的單元，它是三角形最大角不合格我們只需要按照圖2-2-9中所畫的提示拖動節點就可以調整好這個單元。再把周圍的單元也稍稍調整一下讓整個mesh更加均勻平滑。圖2-2-9圖2-2-9接著我們看模型頂面的不合格單元，這幾個單元主要是jacobian不合格，Jacobian是單元的方正度，主要的參考依據是四邊形兩條相對邊的長度差，如果這個差值越大，單元質量也就越差。請看圖2-2-10的調整方法圖中箭頭越長表示移動越多。圖2-2-10在調整單元質量的時候，我們有幾點是需要注意的，首先，如果單元質量過差，或者不好的單元集中在一個區域內，首先要考慮的是重新規劃網格劃分，一味的用托拽來調整單元質量并不是很好的選擇。第二，cleanup命令調整jacobian和最大角的命令比較方便，但是對于warpage就不是很方便，調整warpage最好用translate命令。因此在調整單元質量時需要區分出不合格單元的原因，對不同的單元采取不同的辦法。最后，如果單元實在難以合格，可以稍稍忽略geometry,但是要掌握度，偏差不要不要過大，能夠將單元調整合格即可。如果需要偏差很大才能滿足單元質量，我們就要考慮改變mesh的規劃了。前面我們曾經說過，這個模型是對稱的。我們可以用reflect命令將做好的單元鏡像到另一面。這樣做不僅是能夠節省時間，也避免因為單元劃分的原因，導致對稱的模型最后有限元分析的結果不對稱。需要注意的是，最好將單元全部調整好后再進行鏡像，以免做重復的工作。首先在geometry上建立三個點，這三個點需要能夠左右對稱并且中點應該是中心。打開tool中reflect命令，選擇好需要鏡像的單元，在單元中選擇duplicate,用N1、N2來定義鏡像的方向，用base點定義中心，點擊reflect（如圖2-2-11，2-2-12）。鏡像后再合并一下邊界，檢查單元質量，這個模型就算完成了。（如圖2-2-13）圖2-2-11 圖2-2-13圖2-2-12第三節用單元編輯命令優化網格劃分讓我們再做一個練習。在這個練習中主要學習運用單元編輯命令與automesh命令結合進行優化單元。清理掉小特征線后用automesh命令劃分網格，有的地方為了更好的描述geometry左下角的地方要增加一個節點。發現網格劃分并不是很好，需要進一步處理單元。如圖（2-3-1）用F8命令。nline在右下角的線上建3個點，用F3命令將單元的節點合并到比較合適的地方。（如圖2—3—2）。接著用automesh命令選擇合適的單元進行優化。這樣除了左下角一部分的單元，其他地方網格的劃分都比較滿意了。（如圖2—3—3）圖2-3-1 圖2-3-2 圖2-3-3用F2命令刪掉左下角中間兩個比較小的單元，用F3命令選中"atmid-point”選項，將兩邊的單元合并在一起。（如圖2-3-4）選擇合適的區域remesh,如圖2-3-5。通過觀察我們發現，因為左下角的方形單元導致網格劃分比較混亂，所以我們要用F6命令將這個單元切開。選擇F6editelement命令，選擇第三項split,先選擇要編輯的單元，點擊split,在單元的兩側分別點擊，勿必使切割線穿過編輯單元。（如圖2-3-6）之后繼續選擇單元remesh,可以適當增減左側和下邊的節點數，使單元更加整齊（如圖2-3-7）。這樣只要把左邊的兩個三角形合并在一起，就基本上可以了（如圖2-3-8）。其實還可以做的更好（如圖2-3-9）。圖2-3-4圖圖2-3-4圖2-3-5圖2-3-6圖2-3-7圖圖2-3-7圖2-3-8圖2-3-9這一節，我們進一步通過一個小模型來講解automesh用其他命令結合達到優化網格劃分的目的。最后我們總結一下前兩節所講的內容。.在建模前首先觀察模型找到模型的特點，模型是否對稱，有沒有相同或相似的部位,哪些部位比較復雜，哪些部位需要特殊處理都需要事先考慮，整個建模步驟整體規劃好后再著手mesh可以節省很多時間避免不必要的重復操作，減小勞動強度。這在復雜的模型中尤為重要，我們通常會考慮好哪一部分用什么樣的命令建模后再著手mesho.模型的前期處理也是十分重要的，用cleanup命令消除小的特征線，和提取中面都是為了更準確，更快捷的完成建模任務。但要注意的是，在消除小特征線的時候一定要謹慎，要區分出主要特征線和不必要的小特征線，尤其在彎曲的面上，如果錯誤的忽略了主要特征線會使網格劃分與geometry產生偏差。.這里我們還是要重點討論一下何謂好的meshomesh的好壞直接影響分析的結果,那么究竟何謂好的mesh呢，根據我們的經驗得出以下幾點。(1)模型要符合geometry。在上面的練習中大家會注意到，我們要在一些圓角的地方增加一個甚至是幾個單元的節點，在曲面的拐角地方至少要做兩層單元，這些都是為了更好的符合geometry。試想我們的建模已經偏離了原有的幾何圖形，怎么可能得出準確的結果呢。(2)單元的質量要求，這是一個勿庸置疑的要求，不作贅述。(3)單元尺寸盡量均勻，對于任何一個建模我們都會有單元的尺寸要求，這是一個范圍上的要求，不一定要完全符合，在一些細小的特征處有比較小的單元是合理的，也是必要的。只要整個模型絕大多數是在這個尺寸附近的即認為是符合要求的。但要注意的是不要有過大的單元，automesh有時會自動劃分出比較大的單元，有的單元甚至會超出我們要求一倍之多。這種現象在大平面的automesh時最為常見。這就要求我們在automesh后做一下全局的觀察，發現這種單元后選擇合適的區域remesh。(4)三角形的數量盡量減少。三角形的單元會造成不正常的應力集中，因此我們要盡力減少不必要的三角形。如果三要形都是向一個方向的，說明單元的數量由一邊向另外一邊遞減，這種三角形沒有特殊的要求是不必減少的，但是如果兩個三角形是相對的，這種三角形是可以消除的，我們應該盡力去消除。如果automesh不能起作用我們就用單元編輯命令的切割功能將其割開。(5)mesh的網格的紋路要順直，不要有大的方向性的變化。

4.上面的練習中我們主要介紹了automesh命令，現在我們對這個命令做一個總結。automesh的自由節點可以改變，節點數改變后會平均分配。命令中的type選項可以使網格最大程度的用方形單元劃分，但是會出現比較差的單元。所以應該反復選擇remesh直至出現比較滿意的效果。同時要注意在remesh時選擇的區域要盡量規則、方正，因為只有這樣automesh計算出的網格劃分才會更加整齊，出現最少的三角形。elementsize:控制單元尺寸vertexangle:控制弧度劃分breakconnectivity：打破邊界anchornodes:固定節點改變單元類型可以選擇elementtype后點擊setall或直接點擊主控面板上的圖標。5.automesh命令并不是萬能的，在處理單元劃分時有很多不足所以需要手工編輯單元。其實在復雜的模型中我們可以用很多命令生成單元，automesh并不是最主要的方法。圖圖2-5-#-6有關分別是：sourcegeom（源幾何模型），destinationgeom（目標幾何模型），alonggeom（路徑幾何模型）；其次還要選擇elemst。drag（源單元）。SolidMapcomp:□eolidmap_sourceloadcol:上|sDuncegeom: a|destinotiongEom: -alonggeom: Dlongparam:(winsizea-ll.25)*meshlines |reset| linesreg91| [surfe reset| 告|el@msize=| 0,D00rejectbias3M巳：-lin巳口」intenseI0,D00equiv/faces|Vsmooihdest3drriB5h:ofl|elemstadrag:elems ]re5et|舊lurn圖4-4-3Solidmap需要幾何模型的配合才能生成固體單元，但是不一定是幾何面，通過點擊選擇對象前面的下拉菜單我們可以看到，除了面（surf）外，還有線（line）,點（node）在路徑幾何模型的下拉菜單中竟然還有混合（mix）這個選項，如圖4-4-4。這就為我們提供很多的選擇，生