有限元网格划分

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有限元分析网格划分

有限元分析网格划分
2020/10/8
4.2.4壳单元
壳单元可以模拟平板和曲壳一类结构。壳单元比梁 单元和实体单元要复杂的多,因此,壳类单元中各种 单元的选项很多,如节点与自由度、材料、特性、退 化、协调与非协调,完全积分与减缩积分、面内刚度 选择、剪切变形、节点偏置等,应详细了解各种单元 的使用说明。
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3.定义材料特性 定义材料特性的命令及其对应的菜单操作如下: 命令:MP、TB
GUI:Main Menu>Preprocessor>Material
Props>Material Models
4.建立梁截面 建立梁截面的命令及其对应菜单操作如下: 命令:ECTYPE、SECDATA
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Thanks
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粱单元分为多种单元,分别具有不同的特性,是一 类轴向拉压、弯曲、扭转的3D单元。
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4.2.3二维实体单元
2D实体单元是一类平面单元,可用于平面应力、 平面应变的分析,此类单元均位于XY平面内。单元 由不同的节点组成,但每个节点的自由度均为2个(谐 结构实体单元除外),即Ux和Uy。
4.2.5三维实体单元
3D实体单元用于模拟三维实体结构,此类单元每 个节点均具有三个自由度,即Ux,Uy,Uz三个平动 自由度。
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目 录
4.1 网格划分的概述 4.2 单元类型 4.3 网格划分流程
4.3.1单元划分基本过程
1.选择单元类型 选择单元类型的命令及其对应的菜单操作如下: 命令:ET GUI:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete 用户可在单元属性数据库中选择所需的单元。 2.定义实常数组 定义实常数组的命令及其对应菜单操作如下: 命令:R GUI:Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete 实常数组不是必须的,其定义与否与选用的单元有关该类单 元只承受杆轴向的拉压,不承受弯矩,节点只有平动 自由度。不同的单元具有弹性、塑性、蠕变、膨胀、 大转动、大挠度(也称大变形)、大应变(也称有限 应变),应力刚化(也称几何刚度、初始应力刚度) 等功能。

有限元网格划分

有限元网格划分

1网格数量网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。

一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。

网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。

当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。

所以应注意增加网格的经济性。

实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。

在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。

在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。

如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。

同样在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。

在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选择较少的网格,如果计算的模态阶次较高,则应选择较多的网格。

在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。

2网格疏密网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。

在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。

而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。

这样,整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。

采用疏密不同的网格划分,既可以保持相当的计算精度,又可使网格数量减小。

因此,网格数量应增加到结构的关键部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。

划分疏密不同的网格主要用于应力分析(包括静应力和动应力),而计算固有特性时则趋于采用较均匀的钢格形式。

这是因为固有频率和振型主要取决于结构质量分布和刚度分布,不存在类似应力集中的现象,采用均匀网格可使结构刚度矩阵和质量矩阵的元素不致相差太大,可减小数值计算误差。

同样,在结构温度场计算中也趋于采用均匀网格。

第07讲-有限元网格划分的基本原则及技巧

第07讲-有限元网格划分的基本原则及技巧

7-6
网格疏密
• • 网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分 布特点。 在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处、几何形状、材料、厚度变化的 位置),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。而在计算数 据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。这样,整 个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。—— 网格数量应增加在结构的关键 部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。 边界上最好要在8个单元以上,至少不少于4个; 分析结果完成后,需要检查以下各项,误差较大的位置要进行细分: 单元应力的连续性,比较相邻单元应力值的差值; 应力偏差:结点上的单元结点应力和结点平均应力的差值的较大值; 当以上差值与其中的最大应力的比值较大时,该位置的网格需要细分。
精度 计算时间 精确解 1 2 O
7-4


P
网格数量
网格数量(续)
在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。 实体单元:
• •
1、在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如 果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。 2、在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。 3、在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选择较 少的网格,如果计算的模态阶次较高,则应选择较多的网格。
左图中(a)、(b)改 变了结构质量的对称分 布,应避免。 (c)是 比较理想的结果。
(a)
7-8
(b)
(c)
单元的形状及评价
• 形状比(长边与短边距离之比) 一般实体单元的长宽比越大,分析误差也越大。 对于板壳单元,评价应力为主时不宜超过1:3,评价位移为主时不宜超过1:5; 对于块体单元,评价应力为主时不宜超过1:2,评价位移为主时不宜超过1:3; 在应力分布几乎没有变化的区域里使用的单元,适当放大也没问题。 倾角(表示单元偏离直角四边形的程度(Angular Deviation)) 四边形的内倾角最好是在45度~135度之间,不要超过15度~165度。 锥度(限于四边形) 用几何偏离(Geometric Deviation)表示四边形单元的变形程度。

有限元分析网格划分的关键技巧

有限元分析网格划分的关键技巧

网格规模和分辨率的选择是有限元分析网格划分中的重要环节。以下是选择 合理的网格规模和分辨率时需要考虑的几个因素:
1、分析精度:网格规模和分辨率越大,分析精度越高,但同时也会增加计 算成本。因此,需要在精度和成本之间找到平衡点。
2、计算资源:网格规模和分辨率越大,需要的计算资源越多,需要考虑计 算机硬件的性能和应用场景的需求。
4、三角形单元:适用于不规则区域和复杂结构的模拟,如表面模型等。
5、四边形单元:适用于规则区域和简单结构的模拟,如立方体、圆柱等。
6、高阶单元:高阶单元具有更高的计算精度,但同时也需要更多的计算资 源。
在选择合适的单元类型和阶次时,需要考虑以下因素:
1、分析精度:根据分析目标和实际需求,选择能够满足精度要求的单元类 型和阶次。
4、施加边界条件和载荷:对计算域的边界和加载条件进行定义,以模拟实 际工况。
5、进行有限元分析和求解:利用有限元分析软件进行计算,得到各节点处 的响应和位移等结果。
6、结果后处理:对分析结果进行可视化处理,如云图、动画等,以便更好 地理解和评估仿真结果。
技巧2:如何选择合适的单元类 型和阶次
5、经验准则:根据类似问题的经验和网格划分准则,可以指导网格规模和 分辨率的选择。例如,对于结构分析,通常建议最大单元尺寸不大于最小特征尺 寸的1/10。
技巧4:如何使用有限元分析软件自动划分网格
随着有限元分析软件的发展,越来越多的软件提供了自动划分网格的功能。 使用这些功能可以大大简化网格划分的过程,提高分析效率。下面介绍两种常见 的自动划分网格方法:
2、计算效率:在保证精度的前提下,尽量选择计算效率较高的单元类型和 阶次。
3、单元特性:了解各种单元类型的适用范围和局限性,以便在分析过程中 更好地满足实际需求。

有限元的网格划分技术

有限元的网格划分技术

有限元的网格划分技术对于有限元分析来说,网格划分是其中最关键的一个步骤,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。

网格化有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。

定义网格的属性主要是定义单元的外形、大小。

单元大小基本上在线段上定义,可以用线段数目或长度大小来划分,可以在线段建立后立即声明,或整个实体模型完成后逐一声明。

采纳BottOm-UP方式建立模型时,采纳线段建立后立即声明比较便利且不易出错。

例如声明线段数目和大小后,叁制对象时其属性将会一•起夏制,完成上述操作后便可进行网格化命令。

网格化过程也可以逐步进行,即实体模型对象完成到某个阶段就进行网格话,如所得结果满足,则连续建立其他对象并网格化。

网格的划分可以分为自由网格(free meshing)、映射网格(mapped meshing)和扫略网格(SWeeP meshing)等。

一、自由网格划分自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一,它在面上可以自动生成三角形或四边形网格,在体上自动生成四周体网格。

通常状况下,可采用ANSYS的智能尺寸掌握技术(SMARTSIZE命令)来自动掌握网格的大小和疏密分布,也可进行人工设置网格的大小(AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令)并掌握疏密分布以及选择分网算法等( MOPT 命令)。

对于简单几何模型而言,这种分网方法省时省力,但缺点是单元数量通常会很大,计算效率降低。

同时,由于这种方法对于三维简单模型只能生成四周体单元,为了获得较好的计算精度,建议采纳二次四周体单元(92号单元)。

假如选用的是六面体单元,则此方法自动将六面体单元退化为阶次全都的四周体单元,因此,最好不要选用线性(•阶次)的六面体单元(没有中间节点,比如45号单元),由于该单元退化后为线性的四周体单元,具有过大的刚度,计算精度较差;假如选用二次的六面体单元(比如95 号单元),由于其是退化形式,节点数与其六面体原型单元全都,只是有多个节点在同一位置而己,因此,可以采用TCHG命令将模型中的退化形式的四周体单元变化为非退化的四周体单元(如92号单元),削减每个单元的节点数量,提高求解效率。

有限元网格划分的基本原则与通用方法

有限元网格划分的基本原则与通用方法

有限元网格划分的基本原则与通用方法本文首先研究和分析有限元网格划分的基本原则,再对当前典型网格划分方法进行科学地分类,结合实例系统地分析各种网格划分方法的机理、特点及其适用范围,如映射法、基于栅格法、节点连元法、拓扑分解法、几何分解法和扫描法等。

最后阐述当前网格划分的研究热点,综述六面体网格和曲面网格划分技术,展望有限元网格划分的发展趋势。

引言有限元网格划分是进行有限元数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。

网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素,在有限元数值求解中,单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成,连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯 (Gauss) 积分,而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生 (Simpson) 积分。

有限元网格划分基本原则有限元方法的基本思想是将结构离散化,即对连续体进行离散化,利用简化几何单元来近似逼近连续体,然后根据变形协调条件综合求解。

所以有限元网格的划分一方面要考虑对各物体几何形状的准确描述,另一方面也要考虑变形梯度的准确描述。

为正确、合理地建立有限元模型,这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则。

1. 网格数量网格数量直接影响计算精度和计算时耗,网格数量增加会提高计算精度,但同时计算时耗也会增加。

当网格数量较少时增加网格,计算精度可明显提高,但计算时耗不会有明显增加;当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高就很小,而计算时耗却大幅度增加。

所以在确定网格数量时应权衡这两个因素综合考虑。

2. 网格密度为了适应应力等计算数据的分布特点,在结构不同部位需要采用大小不同的网格。

在孔的附近有集中应力,因此网格需要加密;周边应力梯度相对较小,网格划分较稀。

由此反映了疏密不同的网格划分原则:在计算数据变化梯度较大的部位,为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格;而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,网格则应相对稀疏。

有限元网格剖分

有限元网格剖分

有限元网格剖分有限元计算的本质在于可以将连续的场域问题转变为离散的场域问题进行求解,而在这个由连续场域向离散场域转变的过程的核心在于有限元模型的网格划分。

进行有限元计算的主要过程体现在:首先确定出能和边值问题相对应的泛函数及可以相互等价的变分问题,进行有限元网格划分,将连续的场域离散成离散场域,在有限单元上利用一个已知的函数,例如线性的或者二次的,将有限单元上的未知连续函数近似的表示出来,求解泛函数的极值,得到一系列的方程组,进行方程组的求解,求解结束后将计算的结果进行显示,如果需要其它的一些场量时需要进行后处理等。

在上述的有限元求解的过程中,有限元模型的网格划分其中最为关键的一个环节,有限元模型的网格划分直接决定了有限元法在解决实际问题中所体现的能力,更是直接决定了有限元计算软件的计算精度。

一个有限元计算软件如果前处理的程序性能不够强大,则它的通用性就不会太强。

有限元模型的网格划分模块时有限元计算软件的前处理部分的主要模块。

有限元模型单元的大小和疏密度的合理设置,是保证计算精确性的重要保障,而有限元网格的合理性是建立在网格自动剖分程序所形成的初步网格的基础之上的,需要进一步的细分网格环节来实现合理的网格划分。

而有限元软件的自适应网格细分不需要依靠计算机用户的网格划分经验,仅仅凭借着有限元软件自带的功能就可以实现有限元网格的合理细化。

当前随着计算机的快速发展,网格剖分的算法已经得到了更大程度上的完善和发展,一些更为发展的求解域都可以进行网格的合理剖分。

有限元网格的自适应剖分软件能够利用软件自身的功能属性自动决定出网格在哪一个地方需要进行网格的进一步细化,细化的具体程度是多少,进而得到一个较为合理的网格划分,并且在该模型上可以获得较为准确的计算结果。

有限元网格的进一步细分的目的在于能够使得软件根据计算场域的特征和计算场量的分布情况合理的设置网格,使得模型中的每一个单元的计算精确性基本相同。

网格剖分的自适应软件彻底的改变了以往网格划分计算人员剖分经验的依赖性,而且还能够在数量较小的节点单元的情况下获取较高的计算求解精度。

机械零件有限元分析-5-第四讲-网格划

机械零件有限元分析-5-第四讲-网格划

THANKS
感谢观看
理现象。
均匀性
网格的分布应尽量均匀,以提 高计算精度和稳定性。
局部细化
对于关键区域或需要更高精度 的地方,应进行局部网格细化

边界条件处理
在边界区域,应根据实际情况 处理网格,以避免出现奇异性
和不合理的解。
03
网格划分的方法和技术
结构化网格划分
01
02
03
结构化网格
按照一定的规则和顺序对 有限元模型进行网格划分, 每个网格单元具有相同或 相似的形状和尺寸。
详细描述
对于形状不规则、结构复杂的机械零件,网格划分变得困难,需要采用特殊的有 限元网格划分方法,如自适应网格、非结构化网格等。
实例三:多物理场耦合的网格划分
总结词
多物理场、耦合、复杂度增加
详细描述
对于涉及多个物理场耦合的机械系统,如热-力耦合、流-固耦合等,网格划分变得更加复杂。需要采用多物理场 耦合的有限元网格划分方法,如分区耦合、全局耦合等。
网格划分的重要性和意义
网格划分是有限元分析的关键 环节,它决定了模型的离散精 度和计算规模。
合适的网格划分能够提高计算 精度,降低模型的自由度,从 而减少计算时间和资源消耗。
不合理的网格划分可能导致计 算精度降低,甚至出现数值不 稳定或计算失败的情况。
02
网格划分的基本概念
网格划分的定义
网格划分是将连续的物理模型离散化 为有限个小的单元,每个单元称为网 格或节点。
自适应移动节点
03
根据计算结果动态移动网格节点,以保持网格质量。
05
实例分析
实例一:简单零件的网格划分
总结词
规则、简单、容易划分
详细描述
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有限元网格划分
摘要:总结近十年有限元网格划分技术发展状况。

首先,研究和分析有限元网格划分的基本原则;其次,对当前典型网格划分方法进行科学地分类,结合实例,系统地分析各种网格划分方法的机理、特点及其适用范围,如映射法、基于栅格法、节点连元法、拓扑分解法、几何分解法和扫描法等;再次,阐述当前网格划分的研究热点,综述六面体网格和曲面网格划分技术;最后,展望有限元网格划分的发展趋势。

关键词:有限元网格划分;映射法;节点连元法;拓扑分解法;几何分解法;扫描法;六面体网格
1 引言
有限元网格划分是进行有限元数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。

网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。

在有限元数值求解中,单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成,连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯(Gauss)积分,而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生(Simpson)积分。

2 有限元网格划分的基本原则
有限元方法的基本思想是将结构离散化,即对连续体进行离散化,利用简化几何单元来近似逼近连续体,然后根据变形协调条件综合求解。

所以有限元网格的划分一方面要考虑对各物体几何形状的准确描述,另一方面也要考虑变形梯度的准确描述。

为正确、合理地建立有限元模型,这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则。

2.1 网格数量
网格数量直接影响计算精度和计算时耗,网格数量增加会提高计
算精度,但同时计算时耗也会增加。

当网格数量较少时增加网格,计算精度可明显提高,但计算时耗不会有明显增加;当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高就很小,而计算时耗却大幅度增加。

所以在确定网格数量时应权衡这两个因素综合考虑。

2.2 网格密度
为了适应应力等计算数据的分布特点,在结构不同部位需要采用大小不同的网格。

在孔的附近有集中应力,因此网格需要加密;周边应力梯度相对较小,网格划分较稀。

由此反映了疏密不同的网格划分原则:在计算数据变化梯度较大的部位,为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格;而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,网格则应相对稀疏。

2.3 单元阶次
单元阶次与有限元的计算精度有着密切的关联,单元一般具有线性、二次和三次等形式,其中二次和三次形式的单元称为高阶单元。

高阶单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界,且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数,所以增加单元阶次可提高计算精度。

但增加单元阶次的同时网格的节点数也会随之增加,在网格数量相同的情况下由高阶单元组成的模型规模相对较大,因此在使用时应权衡考虑计算精度和时耗。

2.4 单元形状
网格单元形状的好坏对计算精度有着很大的影响,单元形状太差的网格甚至会中止计算。

单元形状评价一般有以下几个指标:
(1)单元的边长比、面积比或体积比以正三角形、正四面体、正六面体为参考基准。

(2)扭曲度:单元面内的扭转和面外的翘曲程度。

(3)节点编号:节点编号对于求解过程中总刚矩阵的带宽和波前因数有较大的影响,从而影响计算时耗和存储容量的大小
2.5 单元协调性
单元协调是指单元上的力和力矩能够通过节点传递给相邻单元。

为保证单元协调,必须满足的条件是:
(1)一个单元的节点必须同时也是相邻点,而不应是内点或边界
点。

(2)相邻单元的共有节点具有相同的自由度性质。

另外,有相同自由度的单元网格也并非一定协调。

3 网格生成通用方法
有限元网格划分方法难以准确分类,分类方法有很多,可以按产生的单元类型、生成单元的维数、自动化程度等进行分类。

3.1 映射法
映射法的基本思想是实际图形与标准图形的双向映射,具体有三个步骤:
(1)根据形体边界的参数方程,利用适当的映射函数,将待划分的物理域映射到参数空间,形成规则参数域;
(2)对参数域进行网格划分;
(3)将参数空间内单元的网格反向映射到欧氏空间,从而生成实际的网格。

这种网格控制机理有以下几个缺点:
(1)映射法不是完全面向几何特征的,所以很难完成自动化,尤其是对于3D区域;
(2)网格局部控制能力差;
(3)各映射块之间的网格密度相互影响程度很大,改变某一映射块的网格密度,其它映射块的网格都要做相应的调整;
(4)对于形状较为复杂的形体适应性差,要求事先根据所要产生的网格类型将目标域分割成一系列可映射的子区域。

子域分解繁琐,所需人工交互多,难以实现网格自动的生成。

3.2 基于栅格法
基于栅格法也叫空间分解法。

该算法的基本流程:首先用一组不相交的栅格覆盖在物体之上,既可在栅格的规则点处布置节点,也可在栅格单元中随机布置节点;再对栅格和物体进行相交检测,保留完全或部分落在目标区域之内的栅格,删除完全落在目标区域之外的栅格;然后对与物体边界相交的栅格进行调整、剪裁、再分解等操作,使其更准确地逼近目标区域;最后对内部栅格和边界栅格进行栅格级的网格剖分,进而得到整个目标区域的有限元网格。

3.3 节点连元法
节点连元法一般分为两步:(1)在物体的边界和有效区域内按照网格密度的要求均匀布点;(2)根据一定的准则将这些节点连接成三角形或四面体网格。

3.4 拓扑分解法
拓扑分解法它首先是由英国剑桥大学的Wordenwaber提出来的。

拓扑分解法是从形体的拓扑因素着手进行分割,而不过问元素的具体形状。

首先假设网格顶点全部由目标边界顶点组成,那么可以用一种三角化算法将目标用尽量少的三角形完全分割覆盖。

3.5 几何分解法
几何分解法最大的特点是节点和单元同步生成。

该方法较多地考虑了待分域的几何特征,确保生成质量较好的网格单元
3.6 扫描法
扫描法是将离散化的基本单元形体进行旋转、扫描、拉伸等操作,获得高维网格的一种方法。

这种方法难度较低,容易实现,在当今大多数商用CAD软件和有限元前置处理软件中均有这种功能。

但是这种方法只适合于形状简单的三维物体,且主要靠人机交互来实现,自动化程度低。

4 研究热点
近年来有限元分析在各种工程领域中得到了广泛的应用,网格划分技术的理论基础已日趋成熟。

近几年有限元网格划分的研究领域已由二维平面问题转移到三维实体,研究重点已经由三角形(四面体)网格转变为四边形(六面体)网格,注重网格的全自动生成、网格自适应等研究。

4.1 六面体网格划分
当前,六面体单元网格生成算法主要有映射单元法、单元转换法、基于栅格法、多子区域法、扫描法和投影法等。

映射单元法:先把三维实体分成几个大的20节点六面体区,然后使用形函数映射技术把各个六面体区域映射为很多细小的8节点六面体单元。

单元转换法:通过其他单元转化为六面体单元。

基于栅格法:首先产生六面体网格模板,将其覆盖到需要网格化的三维实体上。

多子区域法:分为三个主要步骤:首先将复杂目标域分解为一定数量的简单子区域,然后对每个子区域进行六面体网格划分,最后将各个子区域的网格组合成全局网格,从而形成目标域的整体网格扫描法:是由二维四边形有限元网格通过旋转、扫描、拉伸等操作而形成六面体网格的一种方法。

投影法:是利用良好的四面体网格作为投影网格,通过模板网格节点与待分实体表面关键点的对应关系控制投影的路径与比例缩放情况。

4.2 曲面网格划分
工程结构中常用的薄壳结构都是由自由曲面组合而成的。

三维曲面是三维实体的退化,是一种特殊形式,三维曲面的有限元网格划分的应用范围很广。

目前的曲面网格生成方法可粗略地分为直接法和映射法两种。

直接法的曲面网格划分是直接在曲面的物理空间进行,网格划分过程直接以曲面的局部几何形态为参考,并根据曲面的局部状况采取不同的剖分策略
映射法首先将曲面边界映射到二维参数空间,在二维参数空间中进行网格划分,然后将划分结果反向映射到物理空间形成曲面网格, 5 展望
目前有限元网格生成技术已经相当成熟,可以实现三维领域的网格划分全自动,但在网格划分方面依然有很大的研究空间。

有限元网格划分还有许多难题没有得到彻底解决,网格划分的效率、单元质量等还有待进一步提高。

[1] 唐荣锡.CAD/CAM技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994.
[2] 王明强,朱永梅,刘文欣,等.有限元网格划分方法应用研究[J].
机械设计与制造,2004,1:22-24.
[3] 黄志超,包忠诩,周天瑞,等.有限元网格划分技术研究[J].南昌
大学学报,2001,23(4):25-31.
[4] 吕军,王忠金,王仲仁,等.有限元六面体网格的典型生成方法及
发展趋势[J].哈尔滨工业大学学报,2001,33(4):485-490.。

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