10 2D如何划分结构化网格总结——HyperMesh速通10

本文不具备实战意义，主要在于探讨结构化网格的一些技术问题。

HM程序越来越聪明，并不需要用户投入巨大的精力，特别适合于LSDYNA、abaqus等软件的前处理。虽然HM程序已经很聪明了，但是很多时候还是需要工程师掌握一定的技巧，才能划分出结构化网格。

下面讨论几个网格划分的问题。

打开HM软件，选择默认的HM环境。打开edge.hm文件。通过by topo观察。

使用2D——automesh，选择所有面，使用10mm网格划分尺寸，所有选项默认。

可以看到，压缩边不影响网格划分，共享边和T形边上会生成网格节点，自由边也能生成节点，而且两边可以调节不同的份数，自由边上的节点没有共享拓扑。

新建Model，打开point.hm文件。打开硬点显示工具，可以看到左侧面含有若干临时节点，显示为黄色大圆点；中间面含有若干自由点，向思维x；右边面含有若干硬点，显示为小圆点。   

使用2D——automesh，选择所有面，使用10mm网格划分尺寸，所有选项默认。         
    可以看到临时节点与自由点都不影响网格的划分，而硬点会强制关联到网格的节点。

椭圆、不规则三角形、不规则四边形、五边形可以通过automesh的二级面板调整为全结构网格。注意，各边网格份数需要设置为偶数，才能更容易划分全四边形网格。   

更不规则的形状需要进行切分，切分的原则是每一部分有4个边，比如圆的O形切分，三角形的Y形切分等。

内圆外方一般采用1/8切割。

如果模型中只有半个圆或1/4圆，则程序无法自动映射，也需要切割。

对于面上的圆孔，如果不是特别要求，也可以不切分，而是采用quick edit——washer扩展一圈，形成1~3层孔边网格，这一思路是借鉴了流体网格的划分方法。

由于1分2的过渡单元只有一个角为锐角，而1分3的过渡单元有两个角为锐角，所以更推荐1分2的变分，还可以进行多次变分。   

Step1 选择起始面

使用HM默认环境打开midsurface1.hm。

我们从4个孔这一方开始划分，使用quick edit——washer将孔扩展一圈1mm区域。   

为了更便于控制，将面如下分割。

使用automesh对附近面直接划分1mm网格。在二级面板中调节网格份数，对圆边划分12等分，其余边上的节点数量一一对应。除了红圈内，其余网格都较规整。

要使红圈内网格规整有很多办法，我们本文使用二级面板中的偏置方法，稍微调整这两条边的偏置系数，点击鼠标中键确定重新划分。   

对于强迫症来说有些节点排列不够整齐，我们可以通过Geom——node edit——align node将它们排列整齐。

Step2 变分与镜像

接下来演示下变分网格，使用两侧斜面来做过渡面，将面按每两个网格切分一次，使用的工具是Geom——quick edit——split surf-line。

对这些分割面划分网格。对边都网格数量均设置为1，侧边依此按1-2-1-2这样的规律设置。   

对面斜边也可以这样设置，但是由于两个斜边是完全对称的，我们直接镜像过去。

工具选择Tool——reflect，选择斜边上的变分网格，再次点击elems框选择duplicate复制到本组件，选择方向为3点定义，N1与N2点选择几何边定义方向，对称基点B选择圆孔切分点。

此时镜像过来的网格节点并未与几何绑定，需要通过Geom——node edit——associate绑定节点与几何。

是不是这样就完成了？那又不是。节点虽然与几何绑定了，但是与原有的网格并未合并，什么意思呢？放大平面与斜面网格处，可以看到节点并未重合。   

需要通过tool——edges合并节点，这一步比绑定几何更重要。注意容差设置不能超过最小单元尺寸，但是要大于节点错开的距离。合并节点后共享边上的节点便全部被一一合并。

是不是复制移动或镜像后，共享边的节点全部一一重合就不需要合并了呢？当然不是，这时候节点虽然重合，但是没有合并，在同一位置有两个节点。

Step3 划分大面粗网格

划分边沿面粗网格。

一些转角处的细碎边使用合并节点消除，大面一边切割一边划分网格。

Step4 曲面网格细化

在悬臂面曲率处细化网格，还是使用变分网格的老套路。

将圆孔附近切割出来，切割的原则是使每一边尽量相等    

然后将网格从曲率处依次划分过来

最后划分圆孔附近的网格。

至此网格划分完成。最终网格如下图。模型已经放入这一文的附件中，网格检查、厚度属性赋予等留到下一文实例介绍。   

注：使用quick edit、surfs edit等工具切割曲面时，经常会遇到切割跑偏的问题，此时不用纠结，使用Ctrl+Z返回上一步，将模型局部放大，换个姿势，重复一次操作可能就正常了。如果还是跑偏，使用替换节点等方法来处理。

网格划分过程中还要注意随时保存，这都是教训。