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Moldflow网格划分及修复

时间:2018-02-13


Moldflow网格划分及修复

有限元法原理 Moldflow中将这些单元称为Mesh(网格) 网格是整个数值计算的基础,所以网格划分十分重要。

网格的三种类型
1、中面网格(Midplane)
中面网格有三节点的三角形单元组成,网格创建在 模型壁厚中间处,形成单层网格。在创建网格过程中要 实时提取模型的壁厚信息,并赋予相应的三角形单元。 中面网格优点为分析速度快,效率高,适用于薄壳 类零件。

网格的三种类型
2、表面网格(Fusion) 表面网格也由三角形单元组成,但是同中 面网格不同,它创建在模型的上下表面。 表面网格适用于相对较厚或者取中面较 困难零件。

网格的三种类型
3、实体网格(3D) 由四节点四面体单元构成,每个四面体 单元又是由四个中面网格模型的三角形单 元组成。 其优点为计算更为精确,可较好的模拟 三维流动。

网格的划分方法
? 将已经创建好模型导入 ? 在弹出对话框中选择网格类型、单位制等 ? 双击Create Mesh(创建网格)图标,弹出 网格创建对话框,设置合理的单元属性后, 单击Generate Mesh,生成网格

网格划分过程例子

例子
? 将已经创建好模型导入 单击File-Import,在弹出对话框中选择要导入模型。

选择网格类型及单位制,点击OK

导入模型如下图所示

单击“Study task”窗口中Create Mesh按钮 (或选择菜单Mesh-Generate Mesh;或 单击工具条 按钮)弹出网格生成对话框, 如下图

网格划分预览

点击Generate mesh,产生网格如 图

选择菜单Mesh-Mesh Statistics,划分好网格统 计情况如下图。

实体个数统计

单元边信息

? 自由边是指一个三角形或3D单元的某一边没有与 其它单元共用。在表面网格(Fusion)及3D网格自 由边应为0 ? 交叠边是指两个三角形单元或3D单元所共有的一 条边,在表面网格(Fusion)只存在交叠边。 ? 非交叠边是指由两个以上的三角形或3D单元共有 一条边。在表面网格(Fusion)非交叠边必须为0。

单元定向及交叉信息

? 单元的交叉及重叠均是不容许的

三角形单元纵横比信息

? 三角形单元纵横比是指三角形单元的长高两个方向的极限尺寸之 比。 ? 纵横比对分析计算结果影响很大。一般在中面网格或表面网格分 析中,纵横比推荐极大值不超过20,在3D网格中,纵横比推荐 极大值极小值分别为50和5,平均应该为15左右。

单元匹配率

? 匹配率仅针对表面网格,表示上下表面单元相匹配程度。 ? 对于Flow分析,单元匹配率应大于85%,低于50%根本 无法计算。对于Warp分析,单元匹配率同样应大于85。 ? 如果单元匹配率太低应该重新划分网格。

网格划分及添加实例

网格编辑工具
增加内容: 1. Moldflow为先划网格,然后诊断,然后修补 问题网格!但导入的复杂模型一般都有很多 问题,Moldflow提供的网格修补工具对复杂 模型修补困难,工作量极大! 2. 强烈建议采用其它CAE前处理软件进行网格 处理(如HyperMesh等专业前处理软件), 可先修补模型再划网格

导入的IGES模型(或其它模型) ?某些信息会丢失(点、线、面) 等 ?某些信息会增加 ?某些信息会错误

IGES(或其它)模型 直接导入后不进行模 型修补,网格划分后 势必产生很多问题!

线分离 丢失了面 增加了面

网格编辑工具
? 经过网格信息统计,一般会发现网格存在一些问 题,此时需要利用Moldflow提供的网格编辑工具 对缺陷网格进行处理(20种修补工具)。 ? 点击Mesh-Mesh Tools运行,弹出如下对话框

? 自动修补 ? 自动修补对表面模型很有效,能自动搜索并处理模型网格中 存在的单元交叉及单元重叠问题,同时可以改进单元的纵横 比。 ? 自动修补可多次使用,但不能期待该功能可以处理所有问题

? 处理纵横比(Fix Aspect Ratio)可以有效降低网格的最大 纵横比,并接近所给出的目标值

? 全部合并(Global Merge)可以合并所有间距小于合并容差 的节点

? 合并节点(Merge nodes)可将多个起始节点向一个目标节 点合并(需在对话框中输入目标节点及起始节点)。 ? 当选择多个起始节点时要按住Ctrl键依次选择。

? 交换共用边(Swap Edge)可交换两相邻三角形单元共用 边,可利用此功能降低纵横比。 ? 需要在对话框中依次选择两个三角形单元

? 节点匹配(Match node):在手工修改大量网格之后,利用节点 匹配功能可以重新建立良好的网格匹配,将网格模型中的某一 个节点投影到另一个面的指定三角形单元上。 ? 通过下拉对话框选择节点及三角形单元

? 对某区域网格重新划分(Remesh Area):对已经划分好网 格的模型的某一区域进行网格重新划分。可对模型局部进行 网格加密或稀疏。 ? 需要选择重新划分区域并指定网格划分目标值

? 插入节点(Insert Nodes):在两个节点之间插入一个新节 点,用以消除纵横比不理想的单元。(可结合合并节点所有) ? 需要选择两个节点。

? 移动节点(Move Nodes):可以将一个或多个节点按照给 定的绝对或相对坐标进行移动。

? 排列节点(Align Nodes)可以实现节点的重新排列。 ? 先选择两个基点以确定一条直线,然后选择需要重新排列的 点列,点击Apply,所选择点列将重新排列在选定直线上。

? 单元定向(Orient Elements):该功能可以将查找出来的 定向不正确的单元重新定向,但不适用3D类型模型。 ? 对话框中选择问题单元,选择翻转法线,单击Apply既可

? 补洞(Fill Hole):创建三角形单元来填补网格上存在的孔 洞或缝隙缺陷。 ? 首先选择模型上的洞或缝隙的边界线,手动选择所有边界点。 或者选择边界上一个节点,单击Search按钮,自动搜索缺 陷边界。完成后单击Apply,既可在该位置生产三角形单元, 完成修补

? 自由边粘合

? 平滑节点:将与选定节点有关联的单元进行重新划分网格, 目的是得到更加均匀的网格分布,以便于计算。

? 创建一维单元(Crate beams):通过存在两节点来创建一维 单元(一维单元在冷却系统、浇注系统中广泛使用)。 ? 分别在对话框中输入创建一维单元的两个节点既可

? 还原网格(Project mesh):当某一网格单元背离模型表面 时,或不遵循模型表面,该命令可以还原网格遵循模型表面。 ? 如果导入模型为STL格式,该功能无效。

? 创建三角形单元(Create triangles):通过存在的节点创建 三角形单元。

? 删除单元(Delete Entities):用以删除选定的网格单元。

? 清除节点(Purge Nodes):用以清除网格模型中与其它单元没 有任何联系的节点。

网格缺陷诊断
? 为了更好地对网格存在的缺 陷进行处理,Moldflow提 供了丰富的网格缺陷诊断工 具,将它们与网格处理工具 结合,可以很好地解决网格 缺陷问题。 ? 网格诊断菜单如图所示

? 纵横比诊断 选择Mesh菜单中的纵横比诊断(Aspect Ratio Diagnostic) 弹出如下对话框,在对话框中分别定义诊断报告中将显示单元 纵横比的最大、最小值。(推荐最小值一栏空白,这样可显示 比最小纵横比值的的单元)

? 采用Display显示诊断结果,系统将用不同颜色的引出线指出 纵横比大小不同的单元。单击引出线,可选中存在纵横比缺 陷单元。

? 采用Text方式,Moldflow将诊断结果以文本的方式在对话 框中给出。

? 重叠单元诊断(Overlapping Elements diagnostic) 如下图所示

? 网格定向诊断(Mesh Orientation Diagnostic)

? 图形显示及文本显示

? 网格连通性诊断(Mesh Connectivity Diagnostic)

? 图形及文本显示

? 网格自由边诊断(Free Edges Diagnostic) 该诊断可以显示网格模型中自由边存在位置,也可显示非交 叠边(选中复选框)

? 网格厚度诊断(Mesh Thickness Diagnostic) 只能以图形方式显示

? 网格出现次数诊断(Occurrence Number Diagnostic) 显示网格模型中任意一部分实际出现次数,仅对一模多腔产 品有意义。

? 网格匹配诊断(Fusion Mesh Match Diagnostic) 诊断网格单元匹配程度。可文本或图形显示。

? 零面积单元重点(Zero Area Elements Diagnostic) 显示所有比指定等价面积小的网格单元

网格修复实例
? ? ? ? ? ? ? 单元定向修复 厚度修复 交叉与重叠单元修复 连通性修复 自由边修复 纵横比修复 归类图层(网格修复后进行)


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