CAE前处理 | 实体焊缝（尝鲜）

严格来讲，以我目前的水平写关于焊缝建模的文章实在是不合适，主要原因有两点：

①对实际焊缝处出现破坏的机理不太了解

②对于仿真分析中应该采用哪些理论对焊缝进行校核不太了解

但是突然看到有软件能比较方便的进行实体焊缝的建模依然按捺不住内心的小激动稍微摸索了下。

所以今天的文章大家当作尝鲜的爽文即可，具体工程应用以后对焊缝的校核有专门的研究之后再进行梳理。

使用工具：simlab 2020

可能很多人没有听说过simlab，但是如果说Altair Hyperworks可能稍微耳熟一点，如果还很疑惑，那说Hypermesh很多人应该听说和使用过。

就个人所知，Altair公司在结构建模和分析这块现在主要有四个平台，分别是：Hyperworks，simlab，simsolid和solidthinking，它们分别面向不同的使用群体。

而simlab虽然现在貌似推成多物理场平台，但是前期推出的时候以强大的四面体划分能力为主，比如下面的发动机缸体：

个人使用普通的笔记本电脑，不用进行过多的设置，5分钟不到就可以得到如下 体网格，期间，simlab对于非常细小杂乱的特征也会自动进行修复（要得到质量更好的网格，需要进行额外的质量管理）：

当然，除了强大的四面体网格划分之外，simlab还提供了很多特殊的工程分析建模方法，本文要说的实体焊缝就是其中的一个功能：

下面就以该模型为例，说明下如何在simlab中创建最基本的实体焊缝。

step1准备面网格

首先我们得理解，simlab生成四面体的基本思路是先生成面网格，再生成体网格，因此使用mesh工具直接生成结构的面网格，单元平均尺寸设置为2mm。

需要注意，这两个体是完全独立的，后续通过焊接实体连接，因此不需要通过共节点来保证连接关系。

step2 准备焊线

删除多余分段，将离散的焊线合并为一条，这样，我们就可以得到一条完整的焊线（图中深蓝色线）：

step3 创建焊缝表面

得到了完整的焊线后，使用advanced→weld→weld创建焊缝表面：

这里需要设置一些参数，主要是两侧焊接的厚度以及网格层数，焊缝的类型以及焊缝的端部形式，按照图中参数（焊接面厚度2mm，网格两层，焊缝网格3层）可以得到如下焊缝表面网格：

注意，现在生成的只是焊缝的面网格，并且由于焊缝的插入，原始模型的网格局部一定程度被破坏：

step4 局部面网格重划

通过remesh，我们可以在保留焊缝连接关系的前提下重新划分局部网格：

step5 生成焊缝实体

面网格都准备好之后，使用volume mesh快速生成焊缝实体：

这样就得到了完整的具有网格连接性的焊缝网格（从剖面图可以看出）：

当然，simlab的weld工具提供了很多焊缝类型：

这些焊缝类型的生成方式略有差异，但是不管哪一种，基本思路都是：面网格 → 焊线→ 布尔操作得到焊缝局部面网格 → 网格修复 → 生成焊缝实体。

【注：如果将焊缝导入到hypermesh中需要进行一步合并重合节点操作。】

正如文章一开始所说，本文只是流程式的介绍在simlab中生成实体焊缝的方式，但是具体怎么用？精度如何？用在哪些场合？作者是完全不知道的。所以大家当成一篇爽文看下知道有这个功能即可，不用深究。