網(wǎng)格質(zhì)量檢查及復(fù)雜幾何中面抽取技巧

1、一一.1網(wǎng)格連續(xù)性檢查網(wǎng)格連續(xù)性檢查網(wǎng)格不連續(xù)引起的模型不連續(xù)，在計算中將導(dǎo)致與實際情況完全不同的計算結(jié)果和變形形式。 2D單元可通過檢查自由邊進行檢查 3D單元可通過檢查自由面進行檢查對于復(fù)雜的殼單元的自由邊檢查，需要仔細的觀察adge單元。如下零件，不但需要看正面背面也需要仔細觀看。正面：反面：以下自由邊的考察要結(jié)合實際情況：盡管該處扇葉周邊距離很近，但未與周邊連接，因此存在自由邊對零件的自由邊檢查進行以下幾點總結(jié)：對零件的自由邊檢查進行以下幾點總結(jié)：1.自由邊的產(chǎn)生可能是抽取出的中面存在較小的殘缺（零件幾何非邊緣存在自由邊）自由節(jié)點未合并等。2.對復(fù)雜幾何的自由邊進行檢查時，自由邊線條很

2、多、很亂需要一處一處仔細觀看。3.自由邊檢查可通過模態(tài)分析或相關(guān)分析相結(jié)合進行檢查。adge單元是不是很單元是不是很多很亂的樣子多很亂的樣子？4.自由邊單元為方便檢查模型是運用，檢查完畢將其刪除。自由邊單元形式為plot， 可通過選擇單元形式進行刪除。5.自由邊的檢查不能檢查出重復(fù)單元的存在。合并節(jié)點、未合并節(jié)合并節(jié)點、未合并節(jié)點的重復(fù)單元均不能點的重復(fù)單元均不能通過自由邊檢查項檢通過自由邊檢查項檢查出來查出來對于3d網(wǎng)格的連續(xù)性可通過自由邊檢查和自由面得檢查實現(xiàn)。如下圖：Face檢查存在自由面單元，存在自由面單元，該處不連續(xù)該處不連續(xù)討論：在進行四面體網(wǎng)格劃分時先在零件外表面劃滿三角形，對封

3、閉的三角形 進行自由邊檢查時提示如下： 即封閉的殼單元圍成的幾何圖形是檢查不到自由邊的。 那么3d網(wǎng)格的連續(xù)性檢格查是不是可以通過提取自由面再對自由面單元進行 自由邊檢查是否可檢查3d網(wǎng)的連續(xù)性？二二.1單元法向的檢查與調(diào)整單元法向的檢查與調(diào)整在某些有限元分析中，要求單元法向必須一致。HyperMesh中通過Normals面板可以顯示幾何面或單元的法線。 HyperMesh中默認的單元法向是由組成單元的節(jié)點按順序以“右手法則”確定的：單元法向的檢查就是將同一組單元法向統(tǒng)一,命令板塊如下：討論討論：下圖零件的法向如何調(diào)整？如果法向統(tǒng)一不了。那單元上的應(yīng)力如何分布、對相應(yīng)的分析有何影響？3.重復(fù)單

4、元的檢查重復(fù)單元的檢查Hyapermesh中通過check Elems面板，檢查1D、2D以及3D單元是否存在重復(fù)單元。在check Elems面板中可以看到Duplicates檢查項，即重復(fù)單元檢查項.完全一致的重復(fù)單元被高亮顯示，信息欄將顯示重復(fù)單元的數(shù)目。操作面板如下：操作面板如下：重復(fù)單元需要刪除。注意，在單元節(jié)注意，在單元節(jié)點未結(jié)合的情況點未結(jié)合的情況下是檢查不出重下是檢查不出重復(fù)單元的。復(fù)單元的。4.利用利用Check Elems面板檢查面板檢查1D、2D、3D單元的質(zhì)量單元的質(zhì)量（一）1D單元質(zhì)量檢查： Free 1-ds 檢查一維單元是否含有自由端（1D單元端節(jié)點是否連接上)

5、Rigid Loop 檢查一組一維剛性單元是否形成環(huán)（對RBE3單元無效） Dependency檢查焊接和剛性單元是否含有雙重依賴（檢查主從關(guān)系）操作如下操作如下:一些常見的正確連接：一些常見的正確連接：主主從從從從從從主主從從從從從從主主主主RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2一些常見的錯誤連接：一些常見的錯誤連接：主主主主從從RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2RBE2主主主主主主主主主主主主從從從從從從從從從從從從dependencyrigidloops通過檢查該處被高亮顯示。但該處端點的自由符合實際情況。CBARCBARCBAR（二）（二）2D單元質(zhì)量檢

6、查單元質(zhì)量檢查 2D單元質(zhì)量檢查通常在以下兩個面板進行：單元質(zhì)量檢查通常在以下兩個面板進行： Check Elems面板：面板：Qudalityindex面板：面板：該命令在可在hypermesh中任何模板下使用。注意：該命令在只在hypermesh中hypermesh模板下使用。如果先在NASTRAN模板用該命令進行質(zhì)量調(diào)整再返回hypermesh模板時仍會有質(zhì)量不合格。Warpage翹曲度翹曲度。用于檢查四邊形單元的翹曲，即單元偏離平面的量。由于三點成一面，當(dāng)四邊形另外一點與其他三點不在同一平面上時，形成翹曲。翹曲度的定義為：依次沿著對角線將四邊形分成兩個三角形，這兩個三角形所在的平面構(gòu)成

7、夾角的最大值即為翹曲度。a1a2Warpage=max a1, a2Aspect長寬比（縱橫比）長寬比（縱橫比）。檢查單元最長邊與最短邊之比。Min Angle、Max Angle用于檢查單元的最小角、最大角。Length用于檢查單元的長度（檢查小于某一尺寸的單元）。Chord Dev弦差弦差。對于附著于表面上的單元，弦差為單元各邊中點與該點在對應(yīng)面上的投影點的距離值。如果單元不在面上，Hypermesh推導(dǎo)最有可能生成已有網(wǎng)格的表面形狀，然后用這個表面進行投影。a1a2a3Skew = 90- Min（a1，a2 ，a3 )Skew = 90- Min（a1，a2 )a1a2Skew扭曲角扭

8、曲角。用于檢查單元的扭曲度。如下圖所示。三角形單元定義為：單元任意一邊中點與對應(yīng)定點的連線與另兩邊中點連線的最小夾角的余角，即Skew = 90- Min（a1，a2 ，a3 )。四邊形中扭曲角定義為對應(yīng)邊中點連線夾角中最小角的余角，即Skew = 90- Min（a1，a2 )。Jacobin雅克比雅克比。殼單元內(nèi)，積分點最小Jacobin與最大Jacobin的比值。由于三角形單元面內(nèi)只有一個積分點，其Jacobin總為1。因此該值用于檢查四邊形單元，衡量單元背離理想狀態(tài)的的程度。值的范圍從0到1，1表示理想形狀，通常該值大于0.7認為是可以接受的。 Jacobin值小于0表示一個凹面單元，

9、計算不收斂，這在分析中是不允許的。Test Collapse 用于四面體單元形狀的檢查。Hypermesh計算Tet Collapse值是用每個節(jié)點到對應(yīng)面的距離除以對應(yīng)面面積的平方根，取其中的最小值除以1.24.四面體坍塌時，該值為0，具有較佳的四面體形狀時，該值為1。Test Collapse)/1.24Ai/min(hi3D單元質(zhì)量檢查實例單元質(zhì)量檢查實例 Tetra AR5值越大，越扁平 Test Collapse0.8（理想值0） 值越大，偏離理想體積越大 或許大家想知道的是：像圖中這些破爛中面是或許大家想知道的是：像圖中這些破爛中面是如何進行修補恢復(fù)幾何數(shù)據(jù)的。但是像圖中這如何進行修補恢復(fù)幾何數(shù)據(jù)的。但是像圖中這樣爛的數(shù)據(jù)建模過程中一般都不進行修補的，樣爛的數(shù)據(jù)建模過程中一般都不進行修補的，它們的建模一般都采用局部網(wǎng)格劃分進行的。它們的建模一般都采用局部網(wǎng)格劃分進行的。如在沒有中面、或中面很爛的地方，就先在實如在沒有中面、或中面很爛的地方，就先在實體表面劃網(wǎng)格，再偏移到中面。最后將所有網(wǎng)體表面劃網(wǎng)格，再偏移到中面。最后將所有網(wǎng)格節(jié)點連接起來就完成網(wǎng)格的劃分。下面是簡格節(jié)點連接起來就完成網(wǎng)格的