CAE高质量网格划分方法与效率的探讨*

李太阁，杨 婕

(烟台大学 海洋学院，山东 烟台 264005)

0 引言

自Ansys Workbench平台出现并继承了绝大部分Ansys APDL的功能，大部分功能经简化原有繁琐的操作步骤后得以自动实现，尤其在Ansys2020 R2版本实现软件汉化后，大大降低了仿真分析的操作难度，通过简单学习使用者便可得到较为美观的云图，但从分析精度来看，仍与工业应用存在较大差距。因此如何提高分析精度和网格单元的质量与数量控制作为首要难点，兼顾操作的难易程度与时效性，为工程应用带来可观的价值成为广大学习者面临的难题。本文将Hypermesh的剖分思路运用于三维建模软件并与Ansys mesh模块相结合，在保证单元质量的情况下，提出了一种全新的单元剖分方法，并对具体的案例进行了仿真实验。

1 网格划分现状

在建立有限元模型过程中，不论从广义还是从狭义上讲，都涉及网格剖分问题。曾经有人做过统计，在数值分析的三个阶段中，前处理约占总时间的40%～60%，数值求解约占5%～20%，计算结果后处理约占30%[1]。多年来，3D网格划分存在主张Solid186六面体与Solid187四面体两大流派，特别是随着稀疏矩阵求解法和电脑性能的发展，采用四面体与六面体混合网格划分的模型同样可实现高精度计算，网格类型的选择问题更令人纠结。

目前对追求结构化六面体网格的工程师，在采用Workbench进行仿真分析时，面对特征较为简单的模型可采用其自带的网格处理功能实现较高质量的网格划分，但随着模型特征的复杂化，六面体的划分方法逐渐失效，若强行以六面体的方法去剖分，网格质量有所降低，影响分析精度，因此不得不追求专业的前处理软件，如Hypermesh、Ansa等。……