Moldflow4网格划分及修复.ppt

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基础，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，网格创建在模型壁厚中间处，形成单层网格。在创建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、表面网格（Fusion） 表面网格也由三角形单元组成，但是同中面网格不同，它创建在模型的上下表面。 表面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,将已经创建好模型导入 在弹出对话框中选择网格类型、单位制等 双击Create Mesh（创建网格）图标，弹出网格创建对话框，设置合理的单元属性后，单击Generate Mesh，生成网格,网格划分过程例子,例子,将已经创建好模型导入 单击FileImport，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,导入模型如下图所示,单击“Study task”窗口中Create Mesh按钮（或选择菜单MeshGenerate Mesh；或单击工具条 按钮）弹出网格生成对话框，如下图,网格划分预览,点击Generate mesh，产生网格如图,选择菜单MeshMesh Statistics，划分好网格统计情况如下图。,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。在表面网格(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，在表面网格(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。在表面网格(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。一般在中面网格或表面网格分析中，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,匹配率仅针对表面网格，表示上下表面单元相匹配程度。 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） 某些信息会丢失（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！,丢失了面,增加了面,线分离,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MeshMesh Tools运行，弹出如下对话框,自动修补 自动修补对表面模型很有效，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。 自动修补可多次使用，但不能期待该功能可以处理所有问题,处理纵横比（Fix Aspect Ratio）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（Global Merge)可以合并所有间距小于合并容差的节点,合并节点（Merge nodes)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)。 当选择多个起始节点时要按住Ctrl键依次选择。,交换共用边（Swap Edge）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（Match node):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（Remesh Area）：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（Insert Nodes）：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（Move Nodes）：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（Align Nodes）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（Orient Elements）：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（Fill Hole）：创建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。,创建一维单元（Crate beams):通过存在两节点来创建一维单元（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建一维单元的两个节点既可,还原网格（Project mesh)：当某一网格单元背离模型表面时，或不遵循模型表面，该命令可以还原网格遵循模型表面。 如果导入模型为STL格式，该功能无效。,创建三角形单元（Create triangles):通过存在的节点创建三角形单元。,删除单元(Delete Entities):用以删除选定的网格单元。,清除节点(Purge Nodes):用以清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。 网格诊断菜单如图所示,纵横比诊断 选择Mesh菜单中的纵横比诊断（Aspect Ratio Diagnostic）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（Overlapping Elements diagnostic) 如下图所示,网格定向诊断（Mesh Orientation Diagnostic）,图形显示及文本显示,网格连通性诊断（Mesh Connectivity Diagnostic）,图形及文本显示,网格自由边诊断（Free Edges Diagnostic） 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（Mesh Thickness Diagnostic） 只能以图形方式显示,网格出现次数诊断（Occurrence Number Diagnostic） 显示网格模型中任意一部分实际出现次数，仅对一模多腔产品有意义。,网