Moldflow-4网格划分及修复

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根底，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，网格创立在模型壁厚中间处，形成单层网格。在创立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、外表网格〔Fusion〕外表网格也由三角形单元组成，但是同中面网格不同，它创立在模型的上下外表。外表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立好模型导入在弹出对话框中选择网格类型、单位制等双击CreateMesh〔创立网格〕图标，弹出网格创立对话框，设置合理的单元属性后，单击GenerateMesh，生成网格网格划分过程例子例子将已经创立好模型导入单击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导入模型如以下图所示单击“Studytask”窗口中CreateMesh按钮〔或选择菜单Mesh－GenerateMesh；或单击工具条按钮〕弹出网格生成对话框，如以下图网格划分预览点击Generatemesh，产生网格如图选择菜单Mesh－MeshStatistics，划分好网格统计情况如以下图。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。在外表网格(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，在外表网格(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。在外表网格(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。一般在中面网格或外表网格分析中，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外表网格，表示上下外表单元相匹配程度。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增加内容：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！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网格编辑工具导入的IGES模型〔或其它模型〕某些信息会丧失〔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！丧失了面增加了面线别离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－MeshTools运行，弹出如下对话框自动修补自动修补对外表模型很有效，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。自动修补可屡次使用，但不能期待该功能可以处理所有问题处理纵横比〔FixAspectRatio〕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〔GlobalMerge)可以合并所有间距小于合并容差的节点合并节点〔Mergenodes)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)。中选择多个起始节点时要按住Ctrl键依次选择。交换共用边〔SwapEdge〕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〔Matchnode):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〔RemeshArea〕：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〔InsertNodes〕：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〔MoveNodes〕：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〔AlignNodes〕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〔OrientElements〕：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〔FillHole〕：创立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。创立一维单元〔Cratebeams):通过存在两节点来创立一维单元〔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立一维单元的两个节点既可复原网格〔Projectmesh)：当某一网格单元背离模型外表时，或不遵循模型外表，该命令可以复原网格遵循模型外表。如果导入模型为STL格式，该功能无效。创立三角形单元〔Createtriangles):通过存在的节点创立三角形单元。删除单元(DeleteEntities):用以删除选定的网格单元。去除节点(PurgeNodes):用以去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。网格诊断菜单如下图纵横比诊断选择Mesh菜单中的纵横比诊断〔AspectRatioDiagnostic〕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〔OverlappingElementsdiagnostic)如以下图所示网格定向诊断〔MeshOrientationDiagnostic〕图形显示及文本显示网格连通性诊断〔MeshConnectivityDiagnostic〕图形及文本显示网格自由边诊断〔FreeEdgesDiagnostic〕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〔MeshThicknessDiagnostic〕只能以图形方式显示

网格出现次数诊断〔OccurrenceNumberDiagnostic〕显示网格模型中任意一局部实际出现次数，仅对一模多腔产品有意义。网格匹配