纳米银与金属网格对比分析
行业资讯2014-11-11
?一、市场因素的评价
关于市场因素决定于产品价格与技术规格，技术规格将于之后
再详细讨论。
评价产品价格的变动，包括初期生产价格，例如材料成本、制
造成本，IC及其器件的整合成本，假如企业一条龙式地能掌握从原料至器件，甚至IC器件的成本，则有机会端出具有竞争力的产品价格。第二种系量产价格，当不同材料技术与生产良率仍有提升空间，以及产品的应用领域扩大，因而具备更多压低成本的能力，例如掌
握了主要品牌商且成为市场的主流产品，或者进一步扩展到其他应
用领域，而造成市占及出货量的扩大。
从原料与制造成本的角度，金属网格材料可为银或铜原子，或
银的氧化物，以印刷方式形成金属网格，而该金属网格的线幅超过
5μm以上；由于银或铜原料取得并不是问题，原料成本系相对低廉，但超过5μm以上的金属线幅所产生的视觉莫瑞干涉过于明显致规格劣化，因此必须设法降低线幅至3μm以下始为市场所接受，如此，为降低线幅所增加的成本，包括放弃印刷法而改成黄光微影或雷射
制作遮罩、良率降低等制造成本增加，就占有很高比重。相对地，
纳米银线油墨包括纳米银线(线径约50nm、线长约23μm)、调制溶液配方等，并非能直接取得，而是购自如纳米银线材料供应商Cambriostechnologies等少数专业厂商，因此原料成本欲降不易，但相对地，纳米银线没有如金属网格的视觉莫瑞干涉现象，不必刻意要求线幅降低，加上可以搭配成本较低的卷对卷印刷方式生产，即能获得符合市场规格的触控面板。
为降低原料与制造成本，主推纳米银线触控面板的触控大厂宸鸿，即于2013宣布与日本写真印刷联手开发纳米银线触控技术，并搭配先前与Cambriostechnologies合资而提供的纳米银线材料。日本写真擅长塑胶薄膜生产技术与卷轴式(roll-to-roll)生产技术，而Cambriostechnologies系纳米银线材料的少数供应厂商，透过宸鸿专业的触控图案设计及制造技术，三者强强合作将会有不错的价格竞争力，打入高阶产品市场的机会也很高。虽然Cambriostechnologies的商业模式不单是与宸鸿技术合作而已。
进一步地，因为纳米银线材料也具有其他领域的应用价值，例如在太阳能电池的应用，因此未来可望吸引更多厂商投入研发与生产行列，而纳米银线的材料成本在供给增加之后或许有较大的降价机会。
二、技术因素的评价
1.莫瑞效应问题及克服
触控屏幕上有时会出现看似波纹状画面，这种情况被称之为「莫瑞效应(Moiréeffects)」，特别是当数位产品中之画素、光学膜片或触控图案，在水平与垂直方向上，若规则对齐的画素与物体的精细规则图案重叠时稍有偏差，则出现干扰图案与实际物体并不存在的条纹或干涉。
金属网格是在薄膜上制造出格状图案，并在其中涂布银、铜等金属物质的技术。由于图案系由银、铜等具有反光的金属所构成，特别是网格线幅稍粗(反光面积大)、上下网格图案交叠在一定角度时，例如金属网格触控面板用于200ppi以上高解析度显示器，例如手机，即容易出现该莫瑞效应，故在商用化上仍有重重障碍。而在AllinOne产品的电脑、监视器、笔记型电脑等，则因为视距较远及解析度较低，所以规格要求相对较低。
金属网格的莫瑞效应，例如三星，系以微细线幅与图样化(Patterning)技术来克服，通过将线幅由目前的约5~6μm缩减到3μm以下，特别是若能缩减到1μm.，则智能手机也将能搭载金属网格触控面板。
然而，欲将线幅大幅缩减并非易事，包括无法采用简易的印刷制程、过细的线幅制作前后容易断线、网格阻值升高而IC侦测技术需要更精进地配合才行，如此，即失去获得低制造成本的机会。
相对地，纳米银线并非格状图案而呈现不规则地分布，并且纳米银线的线径约50nm而低于1μm以下，故没有金属网格的莫瑞效应问题。例如Cambrios的银奈米线材料制成ClearOhm导电透明油墨，能提供比ITO更高的导电性与更快速的触控反应速度，92%以上透光率，同时没有特别图案纹与干涉叠纹的情况，适合各种尺寸的触控面板，包括华为Ascend，搭售日本NTTDoCoMo的NECMEDIASXN-07D等智能手机，LG23寸显示器/AIO一体机，GVision15寸POS屏幕，及英特尔13.3寸Ultrabook参考平台等。
2.雾度问题及克服
所谓雾度(Haze)系指透明或半透明材料的内部或表面，由于光漫射而造成的云雾状或混浊的外观。
就金属网格图案而言，呈现光漫射的在于金属图案材料，特别是银金属可以反射更宽范围的可见光波长。因为金属网格图案中的金属材料所占面积不大，而纳米银线因为分布整个基板表面，所以相对地，光漫射所形成的雾度问题，纳米银线显得较为严重。
为降低光漫射，日产化学工业开发出了通过在纳米银线薄膜上进行涂布可降低雾度的高折射率材料，利用涂布高分子材料实现了1.79的高折射率，可使薄膜电阻值为100Ω/□的纳米银线薄膜的雾度降至基本看不到的1以下。
另外ClearOhm技术除了触控板外，也可做为3DTV液晶电视、可挠式显示器、OLED显示器╱照明材料、太阳能光电转换板(转换率达12%)，以及车用电子等领域的更多应用。然而这些纳米银线材料的优异挠度，是金属网格所无法达成的。
4.线幅评价
为配合高解析度显示器及解决莫瑞效应问题，金属网格触控研发极力寻求降低线幅的技术方案。同时，为降低制作成本，也不放弃印刷工艺制作金属网格的前提，包括采用不同材料银膏或铜材料的丝网印刷或者压印方式填入金属材料。
再者，静电容量式触控面板，为了从触控电极区拉出的布线，可以在屏幕周边排列极小面积的布线要求(客户需求一小边框或无边框的设计规格)，因此此一区域的众多密集布线也必须细微化。实务上，线距为200μm左右的布线区可以采用丝网印刷或压印工艺；而线距小于150μm的布线区则须改用光刻（Photolithography）技术来达成。然而，以制程整合的观点，触控电极区与周边布线区的制程需要一致才能简化并降低成本，亦即，金属网格于高解析度显示器的制程整合中存在成本优化不易的缺点。
相对地，纳米银线的线径极细，没有网格而产生视觉莫瑞效应的问题及与周边布线区连接的制程整合问题。
初步可以站稳此一供应链的防线，进一步地，因为金属网格也可能改采以纳米银线作为网格的制作材料而渔利双收。
日本写真印刷的加入宸鸿与CambriosTechnologies之间的策略结盟，将引进塑胶薄膜触控制程，加上卷对卷(roll-to-roll)生产技术，可以进一步整合并制定纳米银线触控技术的产业规格，开发出更具有价格竞争力的产品。
至于下游相关感测元件部分，则由
eTurboTouch、LGE、NisshaPrinting、CNi、ShinEtsu与其他厂商
所提供。
整体而言，纳米银线触控的产业供应链尽管加入总家数不若金
属网格家数多，但因为原料供应商、制造商与品牌出海口之间所专擅的业务与专业能力非常明确，单一企业体不易一条龙式垂直整合，呈现上中下游产业供应链结构紮实的型态，再者，由于纳米银线触控技术具有横跨全尺寸与不同领域的潜力，因此可以促进此一供应链参与者更潜心于研发改进，而避免不公平的低价倾销与违反营业秘密等冲突。
2.MetalMesh的产业供应链概况及可能遭遇的利益冲突
以金属网格感测器而言，透明导电膜主要架构包括金属材料图
案与基材搭配而成，上游厂商于完成透明导电膜后，其实可以进一
资料来源:本文推论
表四:新兴技术方案的评价:以SNW对MetalMesh为例新兴材料、技术与方案对比之后的结论
(5)使用银、铝或铜作为金属网格的材料时需面临氧化的问题。如何增加表面处理材料来防止氧化，同样增加了制程的难度与成本。
一般而言，低价的触控解决方案中，触控网格感测器与面板搭
配时实务上易产生干莫瑞干涉，欲解决干涉纹问题，首先透过制程选择与改进来解决。
MetalMesh的制程可以采用印刷制程及黄光制程，采用印刷制程可以省去蒸镀、曝光、显影、蚀刻等工序及设备投资，直接在基材上印刷所需图形，有较佳的成本优势，但网格的精细度控制不易，易有光学特性不佳的问题，且要做到可有较好的性能表现的低于
5um线幅之难度较高；假如采用黄光制程，虽然可以提供较精细的
网格及相对细线的线幅，但成本却有显着提升，在市场降低成本需求的压力下，如何透过制程成本较低的印刷制程，得到低于5um以下的线幅设计，以及解决线路过细易产生断线等良率问题，成为厂商重点开发方向。
采用较高成本的黄光制程来获得相对更细的线幅设计(即低于
5um以下)是可行的，但高阶黄光制程对于使金属网格朝低价化的推进是互相违背的。
虽然，近期发展上，莫瑞干涉这类问题可以改为仰赖不规则网
格与差排、转角度来解决，但却因而衍生更多其他的技术问题，例
如不规则网格让电极图案设计更困难，且单位不规则的连续会构成规则可能；差排或转角度让Trace引线设计更困难，并造成layout 难度增加。
网格划分主要软件 网格划分——连续空间的离散化。 主要软件： ICEM-CFD（Ansys Inc）： 最NB的网格划分软件，主要四个模块：Tetra（水平最高）、Hexa（用起来方便）、Global（难得的笛卡尔网格划分软件）、AutoHexa（算是垃圾，有那幺一点点用处）。接口贼多，几乎支持所有流行的CFD软件！！！使用方便，一个月内可以学会，两个月就可以针对课题努力了。这个软件还有后处理模块Visual3，但是目前说来还没有听过哪个兄弟用过，我也没用过。 Gridgen（Poinwise Inc）： 你要学习网格理论，用它比较好，你要和它一起来完成网格，不能靠它自动给你个复杂网格。结构网格划分很好。帮助文档有些标新立异了，很多术语就是难为大家这些入门级别的，实体不叫实体，它非得说是Database，何必呢！ Gambit（Fluent Inc）： 好学、好用。就是要拖着一个Exceed当靠山，功能强大。但是占用内存比较多，常常会跑死机（不是个别的问题）。 CFX-build（Ansys Inc）： 基于Patran的非结构网格划分软件，会Patran就会它！功能自不用说，Patran有多猛，搞FEA/CAE的兄弟都知道。 CFD-Geom（CFDRC Inc）： 好学，不过有些概念要仔细领会，最好是对拓扑与网格结构、类型比较熟悉。 Patran（Msc Inc）、Hypermesh（Altair Inc）： 这两个不说了FEA方面的猛将，CFD也可以借鉴。 以上按功能和在CFD领域的适用范围分类。 TrueGrid六面体网格划分工具 TrueGrid六面体网格划分工具 中文名称：TrueGrid六面体网格划分工具 英文名称：Scientific.Truegrid
纳米银与金属网格对比分析 行业资讯2014-11-11 ?一、市场因素的评价 关于市场因素决定于产品价格与技术规格，技术规格将于之后 再详细讨论。 评价产品价格的变动，包括初期生产价格，例如材料成本、制 造成本，IC及其器件的整合成本，假如企业一条龙式地能掌握从原料至器件，甚至IC器件的成本，则有机会端出具有竞争力的产品价格。第二种系量产价格，当不同材料技术与生产良率仍有提升空间，以及产品的应用领域扩大，因而具备更多压低成本的能力，例如掌 握了主要品牌商且成为市场的主流产品，或者进一步扩展到其他应 用领域，而造成市占及出货量的扩大。 从原料与制造成本的角度，金属网格材料可为银或铜原子，或 银的氧化物，以印刷方式形成金属网格，而该金属网格的线幅超过 5μm以上；由于银或铜原料取得并不是问题，原料成本系相对低廉，但超过5μm以上的金属线幅所产生的视觉莫瑞干涉过于明显致规格劣化，因此必须设法降低线幅至3μm以下始为市场所接受，如此，为降低线幅所增加的成本，包括放弃印刷法而改成黄光微影或雷射 制作遮罩、良率降低等制造成本增加，就占有很高比重。相对地，
纳米银线油墨包括纳米银线(线径约50nm、线长约23μm)、调制溶液配方等，并非能直接取得，而是购自如纳米银线材料供应商Cambriostechnologies等少数专业厂商，因此原料成本欲降不易，但相对地，纳米银线没有如金属网格的视觉莫瑞干涉现象，不必刻意要求线幅降低，加上可以搭配成本较低的卷对卷印刷方式生产，即能获得符合市场规格的触控面板。 为降低原料与制造成本，主推纳米银线触控面板的触控大厂宸鸿，即于2013宣布与日本写真印刷联手开发纳米银线触控技术，并搭配先前与Cambriostechnologies合资而提供的纳米银线材料。日本写真擅长塑胶薄膜生产技术与卷轴式(roll-to-roll)生产技术，而Cambriostechnologies系纳米银线材料的少数供应厂商，透过宸鸿专业的触控图案设计及制造技术，三者强强合作将会有不错的价格竞争力，打入高阶产品市场的机会也很高。虽然Cambriostechnologies的商业模式不单是与宸鸿技术合作而已。 进一步地，因为纳米银线材料也具有其他领域的应用价值，例如在太阳能电池的应用，因此未来可望吸引更多厂商投入研发与生产行列，而纳米银线的材料成本在供给增加之后或许有较大的降价机会。 二、技术因素的评价 1.莫瑞效应问题及克服
MIKE21 FM网格生成器培训教程
目录 17简介 (1) 17.1概念 (2) 17.2边界定义 (3) 18开始 (3) 18.1介绍 (3) 18.2数据位置 (4) 18.3 步骤1 - 建立一个工作区域 (4) 18.4步骤2 - 导入模型边界线 (5) 18.5步骤3 - 编辑陆地边界线 (7) 18.6 步骤4 - 定义开边界 (9) 18.7步骤5 - 生成网格 (9) 18.8步骤6 - 对陆地边界进行光滑处理 (10) 18.9步骤7 - 网格地形插值 (12) 18.10 步骤8 - 对网格进行光滑处理 (15) 18.11 步骤9 - 使用多边形来控制节点密度 (15)
MzGeneric.pdf手册中Mesh Generator部分 17 简介 网格生成器（mesh generator）为制作三角网格提供了工作平台。 创建合理的网格是模型获得可靠结果的重要条件。基于 MIKE Zero 之上的MIKE 21 Flow Model FM, MIKE 3 Flow Model FM 和 MIKE 21 Spectral Wave Model FM,都是以三角网格为基础的。 图 17.1 全球模型的陆地/海洋边界 网格的生成包括选择适当的模拟范围，确定地形网格的分辨率，考虑流场，风场和波浪场的影响，为开边界和陆地边界确定边界代码。此外，在考虑稳定性的前提下，确定地理空间的分辨率。 生成网格文件可以使用MIKE Zero网格生成器。网格文件是一个ASCII文件（扩展名*.mesh），其中包括地理位置信息和在网格中每一个节点的水深。文件还包括三角形的节点连通性信息。所有关于生成网格文件的配置信息都在网格定义文件(扩展名*.mdf) 中, 文件可以被修改和再利用。 网格生成器的功能包括从不同的外部信息源(例如. XYZ 水深点，XYZ等值线，MIKE 21矩形网格地形，MIKE C-MAP数据) 输入原始数据，或是用内置的制图工具手动创建地形数据。用户可以在网格生成器中导入背景图片，例如地图，在数据编辑时使用它们，或用来提高图形的后处理效果。
纳米银和金属网格对比分析 行业资讯 2014-11-11 ?一、市场因素的评价 关于市场因素决定于产品价格与技术规格，技术规格将于之后再详细讨论。 评价产品价格的变动，包括初期生产价格，例如材料成本、制造成本，IC及其器件的整合成本，假如企业一条龙式地能掌握从原料至器件，甚至IC器件的成本，则有机会端出具有竞争力的产品价格。第二种系量产价格，当不同材料技术与生产良率仍有提升空间，以及产品的应用领域扩大，因而具备更多压低成本的能力，例如掌握了主要品牌商且成为市场的主流产品，或者进一步扩展到其他应用领域，而造成市占及出货量的扩大。 从原料与制造成本的角度，金属网格材料可为银或铜原子，或银的氧化物，以印刷方式形成金属网格，而该金属网格的线幅超过5μm以上；由于银或铜原料取得并不是问题，原料成本系相对低廉，但超过5μm以上的金属线幅所产生的视觉莫瑞干涉过于明显致规格劣化，因此必须设法降低线幅至3μm以下始为市场所接受，如此，为降低线幅所增加的成本，包括放弃印刷法而改成黄光微影或雷射制作遮罩、良率降低等制造成本增加，就占有很高比重。相对地，纳米银
线油墨包括纳米银线(线径约50nm、线长约23μm)、调制溶液配方等，并非能直接取得，而是购自如纳米银线材料供应商Cambriostechnologies等少数专业厂商，因此原料成本欲降不易，但相对地，纳米银线没有如金属网格的视觉莫瑞干涉现象，不必刻意要求线幅降低，加上可以搭配成本较低的卷对卷印刷方式生产，即能获得符合市场规格的触控面板。 为降低原料与制造成本，主推纳米银线触控面板的触控大厂宸鸿，即于2013宣布与日本写真印刷联手开发纳米银线触控技术，并搭配先前与Cambriostechnologies合资而提供的纳米银线材料。日本写真擅长塑胶薄膜生产技术与卷轴式(roll-to-roll)生产技术，而Cambriostechnologies系纳米银线材料的少数供应厂商，透过宸鸿专业的触控图案设计及制造技术，三者强强合作将会有不错的价格竞争力，打入高阶产品市场的机会也很高。虽然Cambriostechnologies的商业模式不单是与宸鸿技术合作而已。 进一步地，因为纳米银线材料也具有其他领域的应用价值，例如在太阳能电池的应用，因此未来可望吸引更多厂商投入研发与生产行列，而纳米银线的材料成本在供给增加之后或许有较大的降价机会。 二、技术因素的评价 1.莫瑞效应问题及克服
有限元分析中的网格划分好坏直接关系到模型计算的准确性。本文简述了网格划分应用的基本理论，并以ANSYS限元分析中的网格划分为实例对象，详细讲述了网格划分基本理论及其在工程中的实际应用，具有一定的指导意义。 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行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。从几何表达上讲，梁和杆是相同的，从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理，平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。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。辛普生积分点的间隔是一定的，沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同，采用数值积分的求解方式不同，因此实际应用中，一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划，包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时，做到先简单后复杂，先粗后精，2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征，由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点，采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合，如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时，则应采用整体模型，同时选择合理的起点并设置合理的坐标系，可以提高求解的精度和效率，例如，轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系，按照相应的误差准则和网格疏密程度，避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材料的体积自锁等问题 ANSYS软件平台提供了网格映射划分和自由适应划分的策略。映射划分用于曲线、曲面、实体的网格划分方法，可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体，通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制，映射划分只用于规则的几何图素，对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体，采用三角形、四边形、四面体进行划分，采用网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。 3 ANSYS网格划分基本原则 3.1 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。
评析纳米银线与金属网格材料技术之优劣作者：段晓辉教授时间：2014-05-07 源于：北京大学信息科学技术学院总点击：2756 【导读】：新材料技术应用可以从智能手机的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的设备，而其阻值，延伸性，弯曲性均优于ITO薄膜。新材料技术在短时间内无法全面取代ITO薄膜，但新材料技术有巨大的优势，而且从市场反应上来看，应用新材料技术生产的薄膜产品所占的比重在逐年提高。 ITO，即掺锡氧化铟（Indium Tin Oxide）。它是液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、电致发光显示器（EL/OLED）、触摸屏（Touch Panel）、太阳能电池以及其他电子仪表的透明电极最常用的薄膜材料。 未来移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品，对触摸面板的有着强劲需求，同时随着触控面板大尺寸化、低价化，以及传统ITO薄膜不能用于可弯曲应用，导电性及透光率等本质问题不易克服等因素，众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品，包括纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯等材料。 新材料技术应用可以从智能手机的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的设备，而且其阻值，延伸性，弯曲性均优于ITO薄膜。虽然，新材料技术在短时间内无法全面取代ITO 薄膜，但是新材料技术有着巨大的优势，而且从市场反应上来看，应用新材料技术生产的薄膜产品所占的比重在逐年提高。目前，石墨烯扔处于研发阶段，距离量产还有很远的距离。纳米碳管工业化量产技术尚未完善，其制成的薄膜产品导电性还不能达到普通ITO薄膜的水平。因而，从技术发展与市场应用综合评价，金属网格与纳米银线技术将是近期新兴触控技术的两大主角。 金属网格（Metal Mesh）技术利用银，铜等金属材料或者氧化物等易于得到且价格低廉的原料，在PET等塑胶薄膜上压制所形成的导电金属网格图案。其理论的最低电阻值可达到0.1欧姆/平方英寸，而且就有良好的电磁干扰屏蔽效果。但是受限于印刷制作的工艺水平，其所制得的触控感测器图样的金属线宽较粗，通常大于5um，这样会导致在高像素下（通常大于200ppi）莫瑞干涉波纹非常明显。莫瑞干涉指数码产品显示屏中像素，光学膜片以及触控导电的金属图案，在水平和垂直方向上，规则对齐的像素和物体的精细规则图案重叠式稍有偏差，则会出现的干扰波纹图案。由于莫瑞干涉的存在，金属网格技术制成的薄膜产品不适用在高分辨率智能手机，平板电脑等高分辨率的产品上，仅仅适用于观测距离较远的显示器屏幕，例如台式一体机器，笔记本电脑，智能电视等。 如果薄膜中金属网格图样的线宽能够大幅度下降，则能有效的降低金属网格技术中的莫瑞干涉的问题，特别是如果金属网格图样的线宽下降到1um左右，则该技术制成的薄膜同样可以搭载在高分辨率的智能设备上。目前韩国三星公司利用微细线宽和图样化
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
石墨烯/纳米银线/金属网格对比分析OFweek显示网讯：从触摸屏产业链来讲，玻璃基板、Petfilm、胶材是产业上游的主要材料，而玻璃基板、Petfilm的供应被美日企业所垄断。ITO 玻璃、ITOfilm、sensor（包含触控IC）、coverlens是中游部分，下游的就是触控模组一块。从近几年的触控材料研发上看，替代性材料的研发主要在上中游部分。 2013年，国内电容屏出货面积超过400万平方米，其中ITO导电玻璃需求量超过360万平方米，ITO PET导电膜需求量超过140万平方米。从触摸屏产业上游材料的成本分析，ITO材料占据40%左右。且随着触摸屏行业的发展，对ITO材料的需求将越来越大，作为稀有金属的铟，不但价格随之不断上涨，而且将会有告罄的危险，所以在此进行分析的烽烟四起的触控材料，主要为替代ITO的石墨烯、Metal Mesh和纳米银。 东莞市鑫聚光电科技有限公司董事长蔡文珍表示，三种材料中，纳米银线是唯一一个具有现实应用前景的。理论上，石墨烯的透光度及电阻性能都占优势，但是由于其制备过程工艺复杂，在设备改进、工艺优化等方面都预示在前期需要有巨大的投入。相信石墨烯在很长一段时间内都不具备量产的条件。 金属网格最主要的优势在于成本低且导电性佳，但为了达到足透的光穿透率，在线细化过程中必须拿掉95%～99%的触控感应面积，导致触控讯号降低20～100倍，现今触控IC难以支持；其二，为了让眼睛看不到，金属线宽必须小于5微米，使的其黄光显影制程或精密印刷技术费用高；此外，5
微米金属线不断裂、解决金属反射问题、材料氧化等问题都让金属网格技术备受考验。在解决以上难题时，成本也会随之增加，届时Metal Mesh是否还具备成本优势是厂商必须考量的问题。 相比之下，纳米银线在工艺制程上就拥有得天独厚的优势：生产工艺简单、良率高。由于线宽较小，银线技术制成的导电薄膜相比于金属网格技术制成的薄膜可以达到更高的透光率。再次，纳米银线薄膜相比于金属网格薄膜具有较小的弯曲半径，且在弯曲时电阻变化率较小，应用在具有曲面显示的设备，例如智能手表，手环等上的时候，更具有优势。银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性。此外由于银纳米线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。以鑫聚光电目前小批量生产的纳米银线产品为例，是利用研发出来的液体涂料，经过涂布机涂在基膜上，然后经过干燥、覆盖保护膜，成品的生产就完成了。而且，鑫聚光电拥有完善的LCD用光学膜产品生产线，纳米银线的部分制程与LCD用光学膜制程相似，因此，鑫聚产线拥有很大的通用性，大大减少了前期对于产线的投入，从而降低了产品成本。
金属过滤网格布转用高强度胶 【高强度环氧结构胶产品特点】 ★研泰牌高强度环氧高温结构胶是采用国际最新环保型技术，通过添加活性增韧剂及其它热塑性树脂精制而成的双组份高性能高强度结构型环氧树脂ab胶粘剂。 ★具有高粘接强度、高柔韧性、耐冲击、振动、收缩率低，常温固化。 ★耐油、耐水、耐酸碱、防潮、防尘性能等众多优点。 ★耐湿热和大气老化、具有良好的绝缘、抗压、收缩率低等电气及物理特性。 ★环保无毒。可根据工艺需要调节胶水的稀稠度。 【高强度环氧结构胶产品应用】 ★研泰牌高强度高韧性环氧结构胶，具有极高的剪切强度和拉伸强度以及高剥离强度，适合用于强烈冲击、振动的场合；广泛用于粘接金属、不锈钢网、金属过滤网格布、眼镜支架贴合、玻璃、陶瓷、竹木、碳纤维、玻璃纤维、硬泡棉、abs、pvc、尼龙、塑料等材质的自粘或相互粘接，并且具有极高的粘接力。 【高强度环氧结构胶技术参数】 高强度环氧高温结构胶详细技术参数请咨询研泰客服人员。 数据，敬请客户使用时，以测试数据准。 【高强度环氧结构胶使用说明】 ★被粘接物表面必须洁净、光滑、干燥。为了达到最佳效果，不同材质互粘时，请根据实际情况处理表面（抛光打磨、处理剂）。技术139 29 430 431 ★配比：A胶与B胶的配比为：A：B=2：1（重量比），称重配胶并充分搅拌均匀备用，2-3天可达到最佳效果。 ★把配好的胶均匀的涂于两个被粘表面合拢定位，在胶液没凝胶前不得移动受力，根据粘接的要求进行工艺上的处理，如果材料不平或很薄，请在粘接物上面加压，以免影响效果。 ★固化过程中，请保持产品水平摆放，以免固化过程中胶液溢出。 ★用户批量使用时，请先做试验。避免因操作不当而影响粘接效果。 【高强度环氧结构胶注意事项】 ★工作场所保持通风，避免儿童接触。 ★未使用时勿将两胶液混合，使用完后勿将胶帽盖错。固化过程中，请保持环境干净，以免杂质或尘土落入未固化的胶液表面。 ★操作时，请带隔离手套。有极少数人长时间接触胶液会产生轻度皮肤过敏，有轻度痒痛，建议使用时戴防护手套，粘到皮肤上请用丙酮或酒精擦去，并使用清洁剂清洗干净。 ★混合在一起的胶量越多，其反应就越快，固化速度也会越快，并可能伴随放出大量的热量，请注意控制一次配胶的量，因为由于反应加快，其可使用的时间也会缩短，混合后的胶液尽量在可使用时间内使用完。 【高强度环氧结构胶储存包装】 ★本品需在通风、阴凉、干燥处密封保存，保质期一年，过期经试验合格，可继续使用。 ★包装规格为每组1.5kg，其中包含主剂1kg/桶、固化剂0.5kg/桶。
金属网格触控的问题探讨 金属是不透光的材料所以要达到够质量的穿透率，在细线化的过程中必须拿掉95%~99%原有的触控Sensor 面积，相当于触控Sensor的面积少了20~100倍，这会不会让触控电路接收到的触控讯号也跟着减少20~100倍，这个条件下是否还有触控IC可以支持这个金属网格的触控面板。 要让眼睛看不到，金属网格中的金属线宽最好要小于5微米，现有触控面板厂的黄光显影设备是做不到的，必须用LCD面板厂等级的黄光显影设备才行，如果将黄光显影制程换成印刷的方法来打印小于5微米的金属线，不论凹凸版印刷技术再精良，良率的问题都很难克服，范本的费用也会很高，每个模板的可使用的次数，模板的清洗成本都将会对金属网格触控面板的成本造成很大的影响。 使用卷对卷的生产设备要如何在高转速的张力下，让小于5微米的金属线不断裂，也考验着设备厂商的功力。 金属除了不透光的特性外还有高反射的特性，要解决金属反射的问题则须加上遮光材料或抗反射材料，如此又对制程产生影响，增加生产的难度与成本。 使用银，铝或铜作为金属网格的材料时会还要面临氧化的问题，如何增加表面处理材料来防止氧化，又还是增加了制程的难度与成本。 当我们成功的克服了上述所有的难题后我们还能确信金属网格仍还具有成本优势? 触控IC的技术才是金属网格可否成功的主要关键 目前触控产业最热门的话题”金属网格触控”，一场取代ITO材料与降低触控面板成本的新技术与新材料正蓄势待发，许多业界的朋友也都聚焦在此，金属网格是不透明材料，却要使用在透明的用途上，这必然会产生光学上的考虑与用户接受度之间的平衡问题，透光度、反光率、干涉所造成的牛顿环现象都在考验着使用者的接受程度，要求越高质量的产品就必须使用越细的金属线与越少的感应面积，而越细的金属线会增加生产难度让成本上升，越少的感应面积则会考验触控IC的感测能力，让现有的触控IC业者都跨不过这个技术门坎，所以触控IC的技术才是金属网格可否成功的主要关键，而不在产品的生产技术。 金属网格不应该使用互电容的技术 驱动电极Tx与接收电极Rx重迭的区域是属于无效区域，这个区域已经是电力线可以走的最短距离，所以当手指碰触时，是影响不到这个区域的电力线，也就不会产生任何的互电容变化，其次重迭的区域越小则互电容就会越小，两层的距离越近，则会让互电容变大，调整这两个参数可以产生所需要的互电容值，互电容的大小反比于其容抗的大小，如果互电容的容抗变大，量到的触控感应电流就会变小，因此设计的要诀就在于在可量测到的最佳触控感应电流的条件下，让重迭的面积越小越好。 要让手指触碰时产生较大的变化，就要让靠近接收电极Rx的非重迭区域越大越好，如此才会有更多的电力线溢出，穿透玻璃基材与外部的手指互动，当手指碰触时可以吸收到这些溢出的电力线，让电力线回不到接收电极Rx，造成互电容的减少，Apple的双层互电容结构都保持较大面积的Tx与较小面积的Rx原因就在此。 合理的分配互电容的大小与互电容改变量的大小，这考验着触控面板厂设计的功力，由于触控发生时互电容是变小的，变化最多也只能让互电容从现有值变到零为止，所以关键点就在于，从哪一个基本数值开始变化，这个数值就是我们所要的互电容值，有人会说不是越
纳米银和金属网格的对 比分析 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
纳米银和金属网格对比分析 2014-11-11 ?一、市场因素的评价 关于市场因素决定于产品价格与技术规格，技术规格将于之后再详细讨论。 评价产品价格的变动，包括初期生产价格，例如材料成本、制造成本，IC及其器件的整合成本，假如企业一条龙式地能掌握从原料至器件，甚至IC器件的成本，则有机会端出具有竞争力的产品价格。第二种系量产价格，当不同材料技术与生产良率仍有提升空间，以及产品的应用领域扩大，因而具备更多压低成本的能力，例如掌握了主要品牌商且成为市场的主流产品，或者进一步扩展到其他应用领域，而造成市占及出货量的扩大。 从原料与制造成本的角度，金属网格材料可为银或铜原子，或银的氧化物，以印刷方式形成金属网格，而该金属网格的线幅超过5μm以上；由于银或铜原料取得并不是问题，原料成本系相对低廉，但超过5μm以上的金属线幅所产生的视觉莫瑞干涉过于明显致规格劣化，因此必须设法降低线幅至3μm以下始为市场所接受，如此，为降低线幅所增加的成本，包括放弃印刷法而改成黄光微影或雷射制作遮罩、良率降低等制造成本增加，就占有很高比重。相对地，纳米银线油墨包括纳米银线(线径约50nm、线长约23μm)、调制溶液配方等，并非能直接取得，而是购自如纳米银线材料供应商Cambriostechnologies等少数专业厂商，因此原料成本欲降不易，但相对地，纳米银线没有如金属网格的视觉莫瑞干
涉现象，不必刻意要求线幅降低，加上可以搭配成本较低的卷对卷印刷方式生产，即能获得符合市场规格的触控面板。 为降低原料与制造成本，主推纳米银线触控面板的触控大厂宸鸿，即于2013宣布与日本写真印刷联手开发纳米银线触控技术，并搭配先前与Cambriostechnologies合资而提供的纳米银线材料。日本写真擅长塑胶薄膜生产技术与卷轴式(roll-to-roll)生产技术，而Cambriostechnologies系纳米银线材料的少数供应厂商，透过宸鸿专业的触控图案设计及制造技术，三者强强合作将会有不错的价格竞争力，打入高阶产品市场的机会也很高。虽然Cambriostechnologies的商业模式不单是与宸鸿技术合作而已。 进一步地，因为纳米银线材料也具有其他领域的应用价值，例如在太阳能电池的应用，因此未来可望吸引更多厂商投入研发与生产行列，而纳米银线的材料成本在供给增加之后或许有较大的降价机会。 二、技术因素的评价 1.莫瑞效应问题及克服 触控屏幕上有时会出现看似波纹状画面，这种情况被称之为「莫瑞效应(Moiréeffects)」，特别是当数位产品中之画素、光学膜片或触控图案，在水平和垂直方向上，若规则对齐的画素和物体的精细规则图案重叠时稍有偏差，则出现干扰图案和实际物体并不存在的条纹或干涉。
2012191324Z CNAS L1401(2012)(粤)质监验字019号 检验报告 Test Report 样品名称：金属网格 委托单位：佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司 检验类别：委托检验 佛山市质量计量监督检测中心Foshan Supervision Testing Center of Quality Metrology
佛山市质量计量监督检测中心 检验报告 表号：QR-062-01第1页，共4页 产品名称、型号、规格、商标、等级 金属网格 600*1200mm 生产日期2013年11月10日 编号或批号———— 样品单号0001812 任务来源广东省佛山市质量技术监督局检验类别定期监督检验 受检单位佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司抽样数量2㎡ 受检单位地 址 佛山市南海区罗村联和工业区石谒朗西留样数量1㎡ 生产单位佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司抽样基数500㎡ 生产单位地 址 佛山市南海区罗村联和工业区石谒朗西抽样日期2013年12月08日抽样单位佛山市质量计量监督检测中心抽样人张翔刘忠华 抽样地点成品仓 样品数量及 状态 完好 检验依据GB/T 23444-2009《金属及金属复合材料吊顶板》 DQ C-084-2013《佛山市建筑用其他金属制品产品质量定期监督检验细则》 检验结论 经检验，所检验项目符合GB/T 23444-2009《金属及金属复合材料吊顶板》标准的要求，依据《佛山市建筑用其他金属制品产品质量定期监督检验细则》的判定原则，本次定期监督检验合格。 检验报告专用章 签发日期：2013年12月24日 备注 批准：审核：主检：
【小白的CFD之旅】21 网格划分软件的选择 2017-01-26胡坤CFD仿真之道 但是怎样才能获得流体计算网格呢？“工欲善其事必先利其器”，画网格该用什么器呢？小白决定找黄师姐请教一番。 小白找到黄师姐的时候，黄师姐正在电脑上忙着。 “黄师姐，我发现网格划分软件有好多种，究竟哪种才更适合于CFD网格划分呢？”，小白在实验室找到黄师姐并询问道。 “现在市面上的确有很多网格划分软件，这对于新手们来说选择起来真的挺难的。”黄师姐放下鼠标说道。 “那要怎么去选择呢？”小白问道。 黄师姐谈起了她对于网格划分软件的选择策略。 不同的求解器对于网格的需求存在差异。这不仅体现在网格类型上，有时候还体现在网格疏密变化、网格的形状上。同时，CFD求解器对于网格也有其特殊的需求，因此选择合适的网格工具，有利于提高工作效率。 1 常见网格划分工具 当前市面上有形形色色的网格生成软件，这里列举一些最常见的网格软件。 ANSYS ICEM CFD ICEM CFD如今是ANSYS软件中的一个前处理模块，在早些年（2002）ICEM CFD还不属于ANSYS，自从被ANSYS收归旗下之后，ANSYS就将其作为主打前处理软件对待，后来收购了CFX软件，ANSYS果断放弃了CFX原有的前处理模块（CFX-Build，一款以Patran为基础开发的CFD前处理模块），从CFX被收购后的第一个版本（CFX5.7)
起，ICEM CFD就被作为CFX的御用前处理器。而在2005年ANSYS收购FLUENT后，ANSYS更是逐渐淡化GAMBIT作为FLUENT的前处理器作用，转而将ICEM CFD作为FLUENT的前处理器，同时在ANSYS14.5版本之后，将ICEM CFD作为Workbench 中的模块（之前一直作为独立软件包）。如今ICEM CFD已经作为ANSYS CFD软件的前处理器。 总体来说，ICEM CFD是一款功能全面的CFD网格生成工具。其不仅支持block形式的六面体网格，还支持生成四面体，五面体(金字搭)，三棱柱，笛卡尔网格等形式的网格，足以应对任何复杂程度几何模型的网格生成工作。 ANSYS Mesh 这其实是ANSYS Workbench的网格模块，为ANSYS Worbench中的求解器（结构、电磁、流体等）提供网格。随着ANSYS版本的更新，该模块的网格生成功能也日益强大。据说该模块在不断的吸收GAMBIT、ICEM CFD及TGrid（都是ANSYS收购的软件）的网格生成算法，按照ANSYS的发展策略，可以预测将来ANSYS将会以此模块作为主打网格生成器。 TGrid 这是一个非结构网格生成器，原本属于FLUENT，在ANSYS收购FLUENT的时候被一起打包收购。据说该软件生成非结构网格能力超强，可以毫不费劲的生成千万级别的网格。目前该软件已经被集成进fluent软件，作为FLUENT Meshing模式。 PointWise 说起PointWise就不能不提Gridgen，Pointwise是Gridgen换了副面孔后的结构。Gridgen 据说来源于通用动力公司开发F16战斗机时的遗留品，目前在CFD网格领域占有很大的比重。该软件提供了众多的网格操纵功能，在结构网格与非结构网格划分方面均提供了良好的性能，输入输出接口也相当丰富，能够支持绝大多数CAD文件格式，也支持绝大多数CFD求解器。对于打算长期从事CFD行业的人们来讲，PointWise是不错的选择。 GridPro
纳米银和金属网格对比分析 2014-11-11 ?一、市场因素的评价 关于市场因素决定于产品价格与技术规格，技术规格将于之后再详细讨论。 评价产品价格的变动，包括初期生产价格，例如材料成本、制造成本，IC及其器件的整合成本，假如企业一条龙式地能掌握从原料至器件，甚至IC器件的成本，则有机会端出具有竞争力的产品价格。第二种系量产价格，当不同材料技术与生产良率仍有提升空间，以及产品的应用领域扩大，因而具备更多压低成本的能力，例如掌握了主要品牌商且成为市场的主流产品，或者进一步扩展到其他应用领域，而造成市占及出货量的扩大。 从原料与制造成本的角度，金属网格材料可为银或铜原子，或银的氧化物，以印刷方式形成金属网格，而该金属网格的线幅超过5μm以上；由于银或铜原料取得并不是问题，原料成本系相对低廉，但超过5μm以上的金属线幅所产生的视觉莫瑞干涉过于明显致规格劣化，因此必须设法降低线幅至3μm以下始为市场所接受，如此，为降低线幅所增加的成本，包括放弃印刷法而改成黄光微影或雷射制作遮罩、良率降低等制造成本增加，就占有很高比重。相对地，纳米银线油墨包括纳米银线(线径约50nm、线长约23μm)、调制溶液配方等，并非能直接取得，而是购自如纳米银线材料供应商Cambriostechnologies等少数专业厂商，因此原料成本欲降不易，但相对地，纳米银线没有如金属网格的视觉莫瑞干涉现象，不
必刻意要求线幅降低，加上可以搭配成本较低的卷对卷印刷方式生产，即能获得符合市场规格的触控面板。 为降低原料与制造成本，主推纳米银线触控面板的触控大厂宸鸿，即于2013宣布与日本写真印刷联手开发纳米银线触控技术，并搭配先前与Cambriostechnologies合资而提供的纳米银线材料。日本写真擅长塑胶薄膜生产技术与卷轴式(roll-to-roll)生产技术，而Cambriostechnologies系纳米银线材料的少数供应厂商，透过宸鸿专业的触控图案设计及制造技术，三者强强合作将会有不错的价格竞争力，打入高阶产品市场的机会也很高。虽然Cambriostechnologies的商业模式不单是与宸鸿技术合作而已。 进一步地，因为纳米银线材料也具有其他领域的应用价值，例如在太阳能电池的应用，因此未来可望吸引更多厂商投入研发与生产行列，而纳米银线的材料成本在供给增加之后或许有较大的降价机会。 二、技术因素的评价 1.莫瑞效应问题及克服 触控屏幕上有时会出现看似波纹状画面，这种情况被称之为「莫瑞效应(Moir éeffects)」，特别是当数位产品中之画素、光学膜片或触控图案，在水平和垂直方向上，若规则对齐的画素和物体的精细规则图案重叠时稍有偏差，则出现干扰图案和实际物体并不存在的条纹或干涉。
科技创新 □张 昊 Mike Flood 和SMS 软件网格文件的转换方法 摘要比较Mike Flood 和SMS 软件网格文件格式，提供两种格式文件互相转换的方法，在科研或工作中发挥各自优点，以便更加灵活地使用软件。 关键词Mike Flood ；SMS ；网格；转换方法 收稿日期:2017-11-20作者简介:张 昊，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。 Mike Flood 、SMS 软件是比较流行 的洪水模拟软件。在网格生成、网格结 点重编号、插值算法的选择方面，SMS 软件的可操作性、可采用手段均要优于Mike 软件，生成网格的质量、美观程度也较好。同时由于网格质量往往影响到计算精度和时间代价，因此建模时实现两种网格文件互转具有一定应用意义。 1.Mike 、SMS 网格文件 Mike 网格生成器主要包括矩形和 非结构化网格编辑器，其中非结构化网格编辑器可生成矩形网格、三角网格、 矩形及三角混合网格。一个非结构化网格由一定数量节点和单元格组成，均由各自信息表定义其属性。非结构化 网格文件生产周期包括导入模型区外边界、定义边界条件、导入地形散点数据等步骤，同时Mike 软件提供了线性插值和自然邻近插值两种算法，根据散点数据质量合理选用算法，并优化插值次序也可达到较好插值效果。插值后输出文件为mesh 格式，列出了节点和单元格列表。 数据结构主要包括节点和单元格的属性信息，具体概括为： 节点标题行：100079代表条目类型是高程，其后的1000代表高程单位即在z 坐标单位默认为m ；其后为节点数量和坐标系类型，如“NON-UTM ”为软件识别坐标系。 节点属性行：每一行代表着一个节点。包含了节点的ID 编号、X 坐标、Y 坐标、Z 坐标及边界属性编码。边界属性编码为0、1或大于1的数值，以区分内部节点、水陆边界和自定义开边界。 单元格标题行：包含单元格的数量、所有单元格节点最大数量、类型代码。三角形单元格节点最大数量为3、四边形为4、混合单元格为4；三角形单元格类型代码为21，四边形单元格为25、混合单元格为25。 单元格属性行：每一行代表一个单 元格。包括了单元格的ID 编号、组成该单元格的节点ID 编号，混合网格中，对于某些单元格的构成节点数少于单元格标题行中的最大数量，则在最后一列用0值来进行补足剩余的节点号，即是说标题行中的最大构成节点数量限制了每个单元格属性行的列数。SMS 软件网格的生成与Mike 相 似，整体而言，SMS 软件对渐变网格的处理、美观程度等方面更显优越，且可选用的内置插值算法相对较多。由于两种软件网格文件互相转换后完全可以正常计算，所以实现网格的互转具有一定应用意义。SMS 的网格文件包括grd 、geo 和2dm 。grd 文件格式相对简单，主要分为3部分，第一部分为网格节点的数量、编号、坐标及高程信息；第二部分为单元格的属性信息，包括编号、组成网格的节点数量和节点ID ；第三部分为边界条件属性信息，包括开、闭边界的数量、组成边界的节点数量和ID 。geo 文件主要理解其中Card 标识所代表的含义，如GE Card 标识为单元格，包含网格连接等属性信息，GNN Card 标识为节点，包含节点坐标、高程等属性信息，了解了Card 的含义基本也就了解了文件每行所代表的意义。转换geo 文件时还应考虑一并处理bc 边界文件。2dm 则更为直观，主要包含了节点、网格、边界等信息，如ND （节 点）、E3T （三角网格）、E4Q\E8Q （四点或八点矩形网格），文件每行代表节点或单元格相关属性信息。 2.转换方法 由于Mike 和SMS 软件生成网格文件均为文本格式，不需调用接口dll 即可进行识别操作，给格式转换提供了便利。 从各格式文件中依次读取相应节点、单元格、边界条件信息，后台转换成符合各自软件规范的文件格式，对于转换成的geo/2dm 文件，还应添加相应的标题行和Card 标识。 本文利用Visual Basic 语言，实现了从mesh 文件向grd/geo/2dm 文件的互相转换，对于geo 文件在转换时应包含边界文件bc ；且由于涉及网格数量较多，从处理速度的角度，建议引用Dic?tionary 对象。通过实际操作，网格数量尺度在10万左右花费时间代价在40s 左右。 3.结语 Mike 和SMS 作为两款较为优秀的水动力学模拟软件，在实际应用中具有 各自优势。研究两种软件的文件格式，一方面通过交互可简化模型建模流程，另一方面模型模拟文件也可程序化实现相互转换，如Mike21模型文件只需从中读取相关数据如建筑物、边界、网格等信息，通过程序化可直接生成SMS 软件数据格式，为模型的交互分析验证提供了便利途径，可显著提高建模的效率。□ 44
1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行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。从几何表达上讲，梁和杆是相同的，从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理，平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。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。辛普生积分点的间隔是一定的，沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同，采用数值积分的求解方式不同，因此实际使用中，一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划，包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时，做到先简单后复杂，先粗后精，2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复和对称等特征，由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点，采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合，如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时，则应采用整体模型，同时选择合理的起点并设置合理的坐标系，可以提高求解的精度和效率，例如，轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率和单元的密度和几何形状有着密切的关系，按照相应的误差准则和网格疏密程度，避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸和数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材料的体积自锁等问题 ANSYS软件平台提供了网格映射划分和自由适应划分的策略。映射划分用于曲线、曲面、实体的网格划分方法，可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体，通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制，映射划分只用于规则的几何图素，对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体，采用三角形、四边形、四面体进行划分，采用网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。 3 ANSYS网格划分基本原则 3.1 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。