本文主要介绍了2D单元质量的提升方法,包括网格质量提升的目标、改进网格质量的总思路、检查复杂注塑件2D单元的连接关系等。其中,改进网格质量的总思路包括保证单元连接关系正确、使单元排列整齐、美观、流畅,最后再解决单元质量问题。检查复杂注塑件2D单元的连接关系时,需要注意两点:先检查T型连接,再检查自由边;按照连接关系,依次检查每一个回环/链,复杂模型可以考虑分拆成几部分进行检查。
这里的质量有几个层次的意思:
1 | 排列整齐、美观、流畅 |
2 | 连接关系正确 |
3 | 单元质量检查过关 |
网格质量提升的目标是使用尽可能少的时间,尽可能直截了当的方法得到质量优良的2D网格。
如果可以使用BatchMesher应该使用它,大部分情况下这样可以节约大量时间,对于BatchMesher得到的网格中局部存在的单元质量问题可以再用automesh、几何清理等工具局部修复
改进网格质量总思路是:
A. 首先要保证单元连接关系正确
B. 其次使单元排列整齐、美观、流畅
C. 最后再解决单元质量问题,这个部分主要是使用elem cleanup面板,偶尔也需要使用Quality index、smooth、edit element面板解决局部顽疾。
本讲通过把一些常见的难处理的局部做成例子进行讲解,帮助大家理解以上处理方法。
难点1
检查复杂注塑件2D单元的连接关系
通常应该在几何上完成几何连接关系的检查,但是由于网格划分过程存在手工编辑单元的过程,因此,最后阶段仍然需要进行2D单元的连接关系的检查确认。
检查时需要注意两点:
1. 先检查完T型连接,再检查自由边
2. 按照连接关系,依次检查每一个回环/链,复杂模型可以考虑分拆成几部分进行检查
为了达到最佳视觉效果,建议将被检查的2D网格显示成透明模式。
并在option(快捷键O)中将1D单元设置为粗线条显示。
难点2
多孔平面划分规则排列的网格
使用Automesh直接划分的结果如下:
使用Batchmesher划分的结果如下,可以看到三角形明显减少,单元排列更整齐:
这类几何通常的做法是在batchmesher的基础上再用automesh/remesh选择部分类矩形区域的单元进行重新划分改进网格流向同时减少三角形的数量。
Automesh的常见设置如下:
但是如果碰到倾斜很厉害的四边形,虽然以上设置可以使网格排列整齐,单元的质量却不理想。
这时需要先进行几何清理分割曲面如下再进行划分 ⬇
网格结果如下 ⬇
另外,通常局部remesh时应该把可调节的边和对边的单元数调成一致,结果如下:
注意到这些孔其实都是通过阵列得到的,划分网格的时候也可以利用这个重要特性。
Step 1
找出用于阵列的最小单胞进行网格划分
Step 2
通过镜像操作得到一个孔的网格
Step 3
通过阵列(下拉菜单Tools>transformation Tool)得到其余网格
得到的网格如下 ⬇
Step 4
网格拓扑选项设置为keep mesh,并切割几何,划分外围曲面的网格
切割曲面时故意留出一段间隙方便后续进行连接(比空间重叠处理起来方便)
Step 5
使用下拉菜单Mesh>gap/hole filler进行网格连接,并通过remesh改进网格排列
用上述方法可以得到最佳的网格排列,当然所用的时间也会比第一种方法稍多。
上述方法也可以用于不是平面的情况。
Step 1
找到单胞划分网格
Step 2
对称/阵列网格
Step 3
网格拓扑选项设置为keep mesh,并切割几何,划分网格
得到外侧网格并进行连接 ⬇
Step 4
局部remesh改进网格流向(多次操作,每次可以选择多处四边形区域)
最终网格如下图所示 ⬇
通过手工操作实现将一组特征的网格复 制到别处重复特征的操作,在HypeMesh 2019版本中可通过网格模式复 制的功能得到大幅度简化,敬请关注!
难点3
带圆柱孔的加强筋网格划分
模型几何如下 ⬇
Automesh直接划分得到的网格如下 ⬇
要得到排列整齐的网格,关键在于处理好圆柱孔部位。
Step 1
对圆柱孔部位进行几何清理,去掉多余的硬点,toggle掉不必要的共享边
Step 2
使用automesh划分这些圆柱底部的圆面(左右两个可以使用圆形映射算法进行划分)
因为如果一旦外围的圆柱面画完之后这些edge的单元数将变成不可调节的,从而使得里面的圆面网格也难以调节。
Step 3
划分圆柱面,注意把上边的自由边和相对的边的种子数设置成相等
Automesh的mesh style设置如下 ⬇
Step 4
将剩下的比较平坦的面用batchmesher一次性划分
结果如下 ⬇
Step 5
将局部不规则的网格按照类四边形的形状进行选择后remesh,设置同圆柱面
某些局部可以在重复以上操作进一步改善网格流向,网格结果如下:
Step 6
局部网格疏密不均匀的区域可以进行节点重排(node edit面板)
结果如下 ⬇
Step 7
使用smooth面板进行局部网格光顺,在不改变网格连接关系的前提下进行质量提升
90%以上的网格质量问题应该通过以上途径解决(几何清理,batchmesher,automesh/remesh)
剩下一小部分难以解决的顽疾,可以通过以下工具解决(quality index,elem cleanup,edit element等)
⬆⬆⬆ 这些工具的使用将在下一讲中进行详细介绍,记得要来看哦~