四面体和六面体网格

• 四面体网格划分方法简单，边界适应性强，适合各种复杂几何模型；
• 六面体网格划分需要各种切分，要求更多的时间、更多的经验、努力和耐心；
• 六面体网格得到的单元数是四面体划分得到的单元数的1/2到1/50，六面体网格减少了求解时间从而更容易在工作站上处理模型；
• 考虑到节点数量和网格流向，碰撞和非线性分析中倾向于使用六面体网格
• 10节点四面体和8节点六面体在精度上己经没有显著差别
  项目紧张，工期短时可选择二级四面体网格

四面体划分的两种方法

1. 体四面体网格划分：

3D > tetra mesh > volume tetra

image.png

• 优点：提供了生成四面体网格的快速方法，很快很简单。
• 缺点：生成的单元和节点数量很多，网格质量很难控制。无法进行网格流向和网格模式控制（螺栓、点焊、接触面模拟）。
• 特殊选项:
  • Use Proximity – 在小特征处创建小单元以实现小单元到大单元的光滑过渡

  • Use Curvature – 基于用户特定的设置在曲面处生成更多的单元

    
    
    特殊选项效果

2. 标准四面体网格划分

3D > Tetra mesh > Tetra mesh:

Tetra mesh

对壳单元的需求: :

• 封闭，单一，连续的体； 不允许有自由边 ；不允许有T连接边； 网格中不允许有重复的单元；单元不能重叠或交叉；
• 避免很小的三角形角度；避免相邻单元尺寸有大的差异；
• 壁厚的两侧避免尺寸有大的差异；

• 壳单元划分中的四边形单元: 可分割成2个三角形单元并创建相应的四面体单元；可保持四边形单元并创建金字塔单元。

  
  
  simple & smooth

3. 四面体网格质量检查

最重要的是坍塌比这个参数！！！

• tet collapse
  四面体坍塌比：理想值为1，可接受值>0.1。
  坍塌比等于节点到对面的距离乘以1.24再除以对面面积，tet collapse = h * 1.24 / A
  
  tet collapse
• vol skew:
  体积偏斜度理想值为0，可接受值<0.7。
  
  体积偏斜度

六面体网格

• 开始工作前做好计划：开始划分网格前应该花足够的时间把几何研究清楚。几何研究清楚后应该可以呈现 出下一步如何划网格的思路。是否有对称、局部对称或重复特征，如果存在这些可以节省划分网格的时间。
• 2D 四边形网格应该使用规则网格（使用ruled或者mapped)，避免使用auto mesh自动生成的网格：应该使网格保持良好的流线，尽量减少三角形数量、钻石形状或漩涡状的四边形。在曲面上使用自动网格划分有时会出现极不规则或随机布置的网格，这些网格在后续步骤可能会导致不可预知的问题。
• 不要急于将壳单元转变为六面体网格：不要急于将壳单元转变为六面体网格。建议先检查当前的四边形网格模式是否有问题。
• 从最复杂的特征开始划分，而不是先划最简单的或者从零件的一个角落开始划分。
• 使用线性实体：linear solid和morphing是六面体网格划分中应该使用的非常强大的工具