【HyperMesh宝典】之2D网格划分概述

HyperMesh宝典系列到这期已经是第25讲啦，算得上是一个里程碑了。

注意咯，本讲很短，但是非常重要。因为本讲介绍的是整个HyperMesh中的最核心部分——2D网格。而本讲只做总体介绍，对2D网格划分各个环节的详细讲解会在后面几讲依次展开。

平均单元尺寸默认设置会被automesh等面板自动继承，因为要反复调用这些面板，所以最好把这个值设置为合适的值。

Topology revision设置决定了当几何发生更改的时候网格会如何更改，有保留、删除、重划分、高级重划分4个选项。

保留：一般常用于六面体网格划分过程，因为此时通常网格和几何的关联关系已经不在了。

删除：很少用到该选项。

重划分：几何发生更改时网格自动重新生成，这是老版本的功能，如果节点脱离几何后这些网格不会被更新，而是简单的再生成一次网格，很多时候特别是处理BatchMesher生成的网格时这样做会出问题（出现互相交叠的网格）。

高级重划分：HyperMesh会在几何发生更改的地方智能更新网格以保持网格和几何的关联关系。目前绝大部分情况应该使用该选项。

特征角的设置会影响对单元进行局部重划分时特征线的自动识别，如果该值过大对单元进行网格重划分时容易丢失特征线。

这两个文件有非常多的选项，我们会在BatchMesher那一讲进行详细介绍。

几何清理容差是非常重要的概念，会对众多面板的行为产生影响。我们放在automesh那一讲中进行详细介绍。

几何特征角的大小决定了进行自动硬点清理时edge上哪些地方会保留硬点。

几何拾取容差决定了鼠标周围多少像素范围内可以选中对象，比如point。如果该值太小，那么在几何清理时会很难选中point，但是如果设置太大又会造成容易无法区分选中硬点附近edge上的任意位置。

这些设置都很简单。但是由于我们经常需要很长时间处理模型。把模型的线条、颜色、透明度等调成自己觉得舒服的值可以让工作变得轻松愉快一些。

无论要生成哪种2D网格，都可以从几何和网格两个方面入手，几何和网格各有优点。大体上来说几何效率更高而网格更灵活。在HyperMesh中几何和网格是融合的，功能上有很强的互补性，很多时候也可以相互替代，所以不必执着于某一种，哪种方便就选择哪种。

不同类型零件的各自特点决定了划分网格会遇到的问题以及解决问题的方式会不一样。

钣金件网格划分的主要困难在于大量小尺寸特征和较大的单元之间的矛盾，在加强筋附近使用较大的单元难以捕捉到一些细小的曲面特征，也容易产生单元质量问题。随着单元尺寸的减小该问题会变得越来越容易解决，某些公司已经可以大范围地使用BatchMesher批处理网格划分程序生成钣金件网格了。

注塑件和铸造件的主要困难在于生成高质量的拓扑连接关系正确的中面几何，一般复杂度的中面HyperMesh都可以很容易处理。特别复杂的中面往往需要手工干预，这个话题我们已经在前面几期花了大量的篇幅来介绍，不清楚的同学可以翻看一下前面的内容⬇

《中面抽取看我庖丁解牛》

《中面抽取三步曲》

《复杂中面抽取实例》

《中面抽取之禅》

铸造件/注塑件的2D网格划分流程如下：

      接下来我们通过一个例子来演示一般的2D网格划分流程：

四面体外表面网格划分的主要困难是如何捕捉零件中数量繁多的圆角、圆柱等几何特征，同时还要控制单元质量。SimLab是四面体网格划分方面的首选工具，后面介绍四面体网格划分的时候会进行详细介绍。目前的HyperMesh也有一部分特征识别以及针对特征进行网格参数控制的能力。该功能可以在下拉菜单Mesh>Mesh Controls找到。

该工具的使用方法和普通的HyperMesh网格工具差别较大，需要先对各种特征进行分组，然后对每一组分别施加网格控制。不同特征的控制有不同的参数，比如圆角需要指定沿着轴线方向的单元长度和圆弧方向占的圆心角而圆柱需要指定沿着轴线方向的单元长度以及每个孔等分成多少份。

划分六面体的起始面和路径面2D网格的主要困难是如何得到排列整齐的四边形网格，尽量使网格正交并且尽可能减少起始面上的三角形单元。由于六面体网格划分经常会忽略一些细小特征，所以2D网格有时候会脱离曲面。

下面两个图中给出了一般的2D网格和六面体网格划分中需要的2D网格不同需求。

一般的2D单元

六面体网格划分中需要的2D网格

绝大部分情况下，我们使用automesh和BatchMesher对几何清理好的零件进行网格划分，划分网格的大部分时间是在反复调整特征点和特征线，目的是为了让网格看起来更加美观。如果对网格不追求整齐美观而只是做单元质量指标上的要求，那么HyperMesh基本上可以全自动化实现。

1.  和原始几何的贴合程度，如果是一般的结构分析，使用automesh和BatchMesher划分得到的网格直接是满足这个要求的，但是我们需要检查是否有曲面划分网格失败。

2.  局部特征的处理，比如圆孔周边需要划分washer，翻边需要划分成若干排单元等。

3.  单元连接关系，一般只要几何的连接关系是好的，网格的连接关系也不会有问题。而且对单元进行连接关系的检查比只检查几何要困难一些，所以推荐在几何上处理连接关系。对于复杂的模型，对最终网格的仔细检查是必须的一个步骤。

4.  单元质量，具体需要检查的项目取决于求解器和具体的分析要求，我们会在automesh一讲进行介绍。

5.  单元法向，这是经常被忽略的，有时会对计算结果产生很大的影响，建议都调整到一致的法向。