基于HYPERMESH的六面体网格局部加密插件开发
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1. 网格划分1.1 Hypermesh 中六面体网格划分的功能介绍•六面体网格划分的工具主要有:•Drag•Spin•Line drag•element offset•solid map•其中solid map集成了部分其它功能;1.1.1:drag 面板此面板的功能是在二维网格接触上沿着一个线性路径挤压拉伸而形成三维实体单元。
要求:1)有初始的二维网格;2)截面保持不变:相同尺寸,相同曲率和空间中的相同方向;3)线性路径。
1.1.2:spin 面板-1-此面板的功能是在二维网格基础上沿着一个旋转轴旋转一定角度形成三维实体单元。
要求:1)有初始的二维网格;2)界面保持不变;3)圆形路径;4)不能使用在没有中心孔的实体部件上。
1.1.3:line drag 面板此面板的功能上在二维网格的基础上沿着一条线拉伸成三维实体单元。
要求:1)初始的二维网格;2)截面保持不变;3)有一条定义的曲线或直线路径。
1.1.4:element offset 面板此面板的功能是在二维网格的基础上沿着法线方向偏置挤压形成三维实体单元。
要求:1)初始的二维网格;2)截面可以是非平面的;-2--3-3) 常厚度或者近似常厚度。
1.1.5:soild map 面板此面板的功能是在二维网格基础上,首先挤压网格,然后将挤压的网格映射到一个由几何要素定义的实体中,从而形成三维实体单元。
1.2 drag 面板网格划分指导导入几何,drag 实体之前必须先生成2D 网格,如下图拉伸的距离定义方向需要拉伸的层数Drag后的几何模型,如下图1.3 spin 网格划分指导导入几何,spin实体之前必须先生成2D网格,如下图旋转角度旋转拉伸的层数-4-N1、N2、N3来定义旋转方向,B点是旋转中心Spin拉伸后的网格,见下图1.4 line drag 网格划分指导导入几何,line drag实体之前必须先生成2D网格,如下图-5-line drag的方法和drag、spin类似,画出了网格只会沿着line的路径,和几何没关系,见下图-6--7-1.5 element offset 网格划分指导element offset 后的网格见下图本体2D 网格偏置的层数偏置的厚度此处的surf 几乎不用1.6 soild map 网格划分指导基于体进行六面体网格划分,需要先进行体的分割,然后使用solid map/one volume命令进行划分,同时需要布置面网格。
HyperMesh概述——综合功能最强大的有限元前处理器ANSYS学习与应用分享·解惑·技术变现HyperMesh 是一款市场领先的多学科有限元前处理器,它可以对最大、最复杂模型的生成过程(从导入 CAD 几何结构到导出可随时运行的求解器文件)进行管理。
最近 20 多年来,HyperMesh 已逐渐发展成为业内领先的前处理器,是概念和高保真建模的首选。
该软件具备高级的几何结构创建和网格划分功能,提供了便于快速生成模型的环境。
能够快速生成高质量网格是HyperMesh 的核心功能之一。
目前,模块化子系统设计和对新材料的不断探索成为行业的大势所趋;HyperMesh 含有先进的模型组装工具,能够对生成和组装复杂的子系统提供支持,此外,先进的创建、编辑和可视化工具还可助力层压复合材料建模。
借助网格变形和几何结构尺寸标注功能,可以对设计进行更改。
HyperMesh 是一种独立于求解器的环境,拥有丰富的 API,因此可以实现高级定制。
全球已有成千上万家客户采用HyperMesh 生成和管理模型,该软件支持各种 CAD 和求解器接口,因此非常适合大多数垂直市场和领域。
优势强大的企业级有限元分析建模解决方案•HyperMesh 与各种 CAD 和 CAE有直接接口,支持自定义集成方式,可以无缝地融入任何工程设计环境中。
•HyperMesh 为用户提供了一个强大、通用的企业级有限元分析建模平台,帮助用户最大程度降低在建模工具上的投资及培训费用。
高速、高质量的网格划分技术•依靠壳、四面体或六面体的自动网格划分或半自动网格划分功能,HyperMesh 简化了复杂模型的建模流程。
通过自动化装配模型功能及批处理网格划分功能提高用户效率•HyperMesh 与PDM 紧密连接,便于双向通信,此外,HyperMesh 可以直接管理零部件表现形式及配置。
•批处理网格划分技术无需用户进行手工的几何清理及网格划分工作,可加快模型的开发过程。
栅格法三维六面体网格局部加密算法提纲:第一章:绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和目标1.4 论文结构安排第二章:相关技术介绍2.1 栅格法基础2.2 三维六面体网格的构建方法2.3 网格加密相关技术第三章:栅格法三维六面体网格局部加密算法的设计3.1 加密算法设计思想3.2 加密算法主要流程3.3 加密算法优化方案第四章:算法实现及性能测试4.1 加密算法实现细节4.2 加密算法性能测试指标4.3 加密算法性能测试结果分析第五章:应用与案例研究5.1 加密算法在网络数据传输中的应用5.2 加密算法在三维建模中的应用5.3 加密算法在仿真计算中的应用第六章:总结与展望6.1 研究工作总结6.2 存在问题及展望6.3 研究工作的贡献与不足注:栅格法是一种多变量插值技术,可针对给定数据集生成矩形或六面体的网格结构。
栅格法三维六面体网格局部加密算法是一种在三维六面体网格局部区域内加密的算法,可以有效保证数据安全性。
第一章:绪论1.1 研究背景和意义随着信息技术的飞速发展,数据传输已成为现代社会中不可避免的部分。
然而,在数据传输过程中,数据的安全与保密性显得尤为重要。
为此,人们发展了各种加密算法,逐步完善了数据传输的安全性。
在三维建模、仿真计算等领域,三维六面体网格被广泛应用。
然而,随着数据规模和复杂度的增加,数据传输和处理中的安全问题日益凸显。
传统的加密算法和传输方式往往不能很好地保护数据的机密性和完整性。
因此,我们需要一种新的加密技术来应对这一问题。
随着栅格法的发展,栅格法在多变量插值、稀疏数据处理、三维建模等领域得到广泛应用。
将栅格法应用于三维六面体网格加密中,不仅可以保证数据的机密性和完整性,还可以减少数据传输和处理的安全风险。
这对现代商业、科研和军事等领域,都具有重要的意义和实际的应用价值。
1.2 国内外研究现状目前,加密算法已有很多种,包括对称加密算法、非对称加密算法、哈希加密算法等。
如何进行网格的局部加密总的来说有两种方法进行网格的局部加密:一种是在做网格时就进行局部加密。
另外一种是根据计算中间结果进行自适应加密。
再fluent中计算若干步后,可以在adapt 下拉菜单下面选择根据压力梯度,温度梯度等自适应加密。
1.Gambit生成的网格如何进行局部加密?可采用分块生成网格的办法,或使用边界层网格。
2.二维轴对称问题,想在对称轴附近的狭长区域加密网格。
最简单的就是将模型分块,轴附近的狭长区域是一块,其它是另一块,两块分别分网格。
3. 经常出现在两个面交线上的网格间距不同的现象,也就是两块网格不连续的现象,怎么克服这种情况?将相邻的线(面)merge或connect以后,在公共边及其相对的边上设置相同的节点数就好了。
先将交线分成线网格,可控制间距,再分面网格.采用分块网格划分的时候,在两个相邻块之间设置了connected,但是这两个块我要用不同尺寸的网格来划分。
比如说我用结构化的六面体网格来划分,一遍的尺寸为2,另一边的尺寸为3,这时候公共边界面该怎么处理?如果采用cooper的格式来划分这个网格,尺寸就是前面所说的,该怎么来做呢?我用单独的两个块试过,就是在公共边界上采用interface的格式,但是由于与这个公共边界相邻的另一个边界也不得不用interface格式,结果导入fluent的时候就说can not creat a bound loop,也不清楚这是什么问题。
可不可以做个例子具体说明一下3. 经常出现在两个面交线上的网格间距不同的现象,也就是两块网格不连续的现象,怎么克服这种情况?将相邻的线(面)merge或connect以后,在公共边及其相对的边上设置相同的节点数就好了。
先将交线分成线网格,可控制间距,再分面网格.怎么实现?“经常出现在两个面交线上的网格间距不同的现象,也就是两块网格不连续的现象,怎么克服这种情况?将相邻的线(面)merge或connect以后,在公共边及其相对的边上设置相同的节点数就好了。
Hypermesh常用操作方法总结PART1 几何清理Point edit面板:1.replace子面板两两合并硬点2.release子面板释放固定点3.add子面板在表面增加固定点以控制网格样式4.project用于将点投影至相对边上5.suppress子面板用于去除硬点1.toggle,equivalence,replace子面板可以合并自由边2.suppress子面板删除多余线条3. edge fillet修改曲线圆角特征Surface面板:创建表面:1.在Geom页中选择surface2. 进入spline/filler子面板3. 取消选择auto create(free edge only)复选框,激活keep tangency复选框(使用keep tangency功能可以保证新创建的面与相邻面平滑过渡)4. 选择线条,点击create创建表面Surface edit面板:对表面进行分割(以控制网格样式)1.trim with nodes设定节点分割表面2.trim with lines画线条分割表面,with cut line选择surf,之后drag a cut line画线,点击鼠标中键完成分割3.trim with surf用三点法创建表面以分割表面Solid面板:创建实体:1. 在主面板中选择Geom页,进入solids面板2. 选择bounding surfs子面板3. 激活auto select solid surfaces复选框4. 选择图形区任意一个曲面5. 此时模型所有面均被选中6. 点击Create按钮,创建实体7. 状态栏提示已经创建一个实体,注意实体与曲面区别是:实体边线线型比曲面边线粗。
Solid edit面板:分割实体:方法一:利用已有的内部线条将两部分实体分开1. 进入solid edit面板2. 选择trim with lines子面板3. 在with bounding lines栏下,激活solids选择器。
在Hypermesh中装配体模型如何合理选择实体单元类型在Hypermesh中装配体模型如何合理选择实体单元类型一、常用单元类型1. 四面体单元(三角形单元,局部少量应用于2D模拟,如钣金件装配体)划分简单,适应性强,通常经过几何处理后可一键划分,但精度不高,且网格数量大。
2. 六面体单元(四边形单元,用于2D模拟,如钣金件装配体)划分需耗费大量的时间,且对网格划分经验要求高,但网格数量较少,可节省计算时间且精度高。
二、选择方法1. 模型复杂程度这里主要看单个零件的复杂程度,若几何比较规整,用六面体单元(一阶,二阶);若几何复杂,有曲面等一些不规则特征结构,用四面体单元(一阶,二阶),还可尝试用五面体单元(棱柱单元,金字塔单元一阶)对于拓扑结构特别复杂的区域,四面体的网格质量往往比六面体更好。
这是因为四面体强大的适应性可以几乎适应任意的复杂结构。
对于流体分析,尤其考虑边界层的情况,六面体网格是首选。
2. 计算精度对于低阶单元,六面体的精度确实比四面体的高很多,网格数量也会少很多;但四面体单元也有它的好处,网格局部加密比较容易实现,这对于捕捉高应力梯度(或其他重要参数梯度)的位置特别重要。
对于高阶单元,二阶四面体单元和六面体单元有着相同的精度。
为了提高计算精度,使用更多的四面体网格和使用较少的高阶六面体网格这两种方法都可以实现。
3. 任务紧急程度一个分析的总时间=前处理+求解计算+后处理,如果用四面体,前处理时间减少,但是通常情况下求解计算+后处理的时间就会相应增多;用六面体则反之,所以可以理解为时间总是会花那么多,就看你能够承受把时间花费在哪个阶段。
对于十分紧迫的工程问题,没有很多时间用于前处理,这个时候只能选择采用四面体单元。
虽然因此可能会增加计算时间,但计算机可以彻夜不休的工作,所以在计算资源允许的条件下,划分较密的四面体单元是首选。
反之,则用六面体单元。
4. 综合考虑1)在有些商业有限元软件中,可以实现四面体与六面体网格的耦合,比如在需要重点考虑的部位,通过几何切分,将其切分为规则体。
圆管相贯的做法:重点是运用3D---Solid Map生成六面体
一、等径两圆管相贯
1:几何模型2:分割模型
3:取出1/4几何模型,并在相交处做面、网格4:运用3D---Solid Map,在其中一
个圆管上生成6面体solid单
元
5、再次运用3D---Solid Map,在另一个圆管上生成
6、运用line drag (其他还有很多方法)
6面体solid单元
二、不等径的两圆管相贯
几何模型1/4模型
方法1:运用solid layers功能
运用3D----elem offset---solid layers
运用方法1生成两圆管相交处的六面体单元质量不是太好。
方法2:运用solid Map功能
1、先在大径圆管外表面作shell单元
2、运用Solid Map,生成6面体单元
3、依所生成的六面体单元,运用Tool---faces生成
4、选中两圆管相交处的shell单元,
Shell单元以此作为Solid Map的基本单元。
5、运用solid Map,生成六面体单元
6、1/4模型所生成的六面体单元
方法1与方法2两圆管相交处的六面体单元对比:
方法1:方法2:
此处单元质量:warpage最大值为33.13 此处单元质量:warpage最大值为7.25。
Hypermesh补面及划分网格实用手册作者:朱彦峰2008年8月第一章2Dmeshing 过程Hyperworks (为有限元分析做前处理和后处理) —— Hypermesh : *为forge 提供的是#.nas 文件,2D 网格后的曲面。
使用步骤:1打开hypermesh 软件后,在user profiles 菜单中选择hypermesh 和nastran ;或通过preferences 下拉菜单//user profiles 进行如上操作;2选择files 设置输入文件的参数;将2处点开选择输入文件类型;设置scale factor 和才leanup tol ;在选择import 输入文件。
3输入模型后:Organize >> collectors (给名;改变颜色;选择components ;和pshell。
Shift+F11或Organize >> Entities (按surfs ,将选择的曲面copy 或移入该收集,作为参考);首先通过左上角model 树将新收集隐藏(在选hide 前应先选configure browser 一次,否则隐藏不了。
210.500利用下面的工具进行放缩/移动和旋转等;(+、-可放缩); 可用return 返回;利用3处按钮控制模型是否着色显示;并设置Auto 到by 2D top ;4 修补几何体:(1)Geom —— auto cleanup (2)利用,每次只勾选一个复选框,再利用相互切换,同时运用Geom状态下的各个工具修补曲面,消除红色和黄色边界线。
(edge edit —— (un )supress 可以删除锐角边,便于应力分析及meshing ;)3部分修补工具:***Esc —— return 退出或返回;***F1 —— Hidden line 隐藏线;***F2 —— Delete Entities 删除;***F3 —— Replace 替换;***F4 —— Distance 距离;***F5 —— Mask 掩饰;(遮蔽不必要的部分;或非别mesh不同部分曲面)***F6 —— Edit Elements 编辑;***F8 —— Create Nodes***F9 —— Line edit***F10 —— check elements – Evaluates element quality of the generated mesh ***F12 —— Auto meshToggle 将相切连续以上的边转化为suppressed 边,作为一个平面计算。
基于HYPERMESH的六面体网格局部加密插件开发作者:郑燕娟李庚袁来源:《企业科技与发展》2018年第03期【摘要】为了解决HYPERMESH前处理软件无法实现六面体网格局部加密的问题,利用Tcl/tk语言开发了六面体网格局部加密插件,在HYPERMESH中实现了六面体网格的局部加密功能,扩充了HYPERMESH的六面体网格划分功能。
实例结果表明,该插件可自动对选择的六面体网格进行加密,极大地提高了HYPERMESH软件六面体网格的划分效率和质量。
【关键词】局部加密;HYPERMESH;Tcl/tk;六面体网格【中图分类号】TP391.72 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)03-0083-040 引言在有限元分析中,同一个模型以同样大小的单元尺寸划分,六面体网格数要比四面体网格数少得多,加上六面体网格在计算精度、划分网格数量及抗畸变程度等方面比四面体网格具有明显的优势[1-2],因此六面体网格是有限元分析的首选网格。
在点接触、裂纹等有限元分析中,需要分析的区域往往占整个模型的很小一部分,而为了得到较准确的结果,常常需要在应力集中的地方划分较小的网格尺寸,但如果全部模型都用较小的网格尺寸,特别是在整体模型较大的情况下,会使模型单元总数很多,需要较多的计算资源,甚至超过计算机所能承受的范围。
通常的做法是在应力集中的区域使用较小的网格,其他区域使用较大网格,在它们之间用过渡单元来连接,保证网格之间的连续性。
国内外许多学者致力于六面体网格过渡算法的研究[4-6],并开发了相应软件实现六面体网格的划分及自动过渡加密,但由于是独立的软件,开发工作量巨大,所以普通个人或单位难以完成。
HYPERMESH是一款划分六面体网格分功能十分出色的商用软件[3],能够满足大多数网格的划分,但尚不能在网格尺寸相差较大的六面体网格之间自动划分六面体过渡网格。
Ito等人提出的六面体网格加密算法,单元质量高,过渡单元少。
本文以Ito等人提出的加密算法为基础,在HYPERMESH环境中通过Tcl/tk语言实现六面体网格的自动过渡加密,充分利用HYPERMESH软件划分六面体网格的优势,同时降低开发难度。
1 过渡网格加密算法在网格划分中,很多情况下都是要对一段连续的区域进行细化,如模拟圆球压平板的接触分析中,应力集中的区域占整个模型的很小一部分,常常要在接触点附近区域细化网格,以保证整体有限元模型不会太大,并得到较准确的模拟结果(如图1所示)。
上述有限元模型中,与细化区域网格相邻的网格单元有共点、共边、共面3种情况(如图2所示)。
此时只需要用到Ito等人提出的加密算法模板中的边加密、面加密,加上对加密单元进行全加密即可,共点情况不需要处理,加密模板如图3所示,A、B、C、D、E、F、G、H是原网格单元的8个顶点,字母加黑表示加密点。
根据每个网格含有的黑点个数来判断该网格应使用哪种对应的加密方式(见表1)。
2 程序设计2.1 HYPERMESH二次开发介绍HYPERMESH的前处理功能十分强大,提供了功能丰富的二次开发接口[7]。
按开发程度可分为宏命令、Tcl/tk脚本、process manager流程3个等级。
鉴于本文仅开发六面体网格过渡加密功能,使用特定模板即可对六面体网格进行加密,只需要用到逻辑判断和条件控制,故利用Tcl/tk脚本及HYPERMESH软件自带的函数来完成开发,即通过HYPERMESH的API函数及Hm命令可以实现所需的功能。
关于API函数及Hm命令的功能和用法,读者可以在HYPERMESH的帮助文档中找到详细的说明[8-9]。
本开发程序中主要用到的API函数或Hm 命令见表2。
2.2 程序流程首先,根据用户需求,用户单击命令按钮后,程序弹出选择网格单元的面板,提示用户选择需要加密网格单元。
其次,用户选择需要加密的网格单元后,程序提取加密网格单元及其节点编号,检测过渡层和加密网格单元中含有加密节点的个数N,考虑到网格加密模板只能对六面体网格进行加密,对所检查的网格网格类型进行判断,若是六面体网格,则根据单元所含有的加密节点个数N使用表1对应的加密模板进行加密,若不是六面体网格,则返回提示用户重新选择六面体网格进行加密(如图4所示)。
2.3 实现功能步骤(1)创建六面体网格加密命令按钮。
在HYPERMESH软件中,专门预留了用户自定义的按钮面板文件userpage.mac,位于软件启动目录或者安装目录路径下,在该文件中添加*createbutton函数便可创建一个快捷按钮,实现与HYPERMESH无缝结合。
图5为HexRemesh27命令按钮。
创建代码如下:*createbutton(5,”HexRemesh27”,6,1,20,YELLOW,”Remesh the elements”,”EvalTcl”,”HexRemesh27.tcl”)该代码目的为在第5页面第6行第1列创建一个宽度为20、名称叫HexRemesh27的按钮,用户点击该按钮后执行HexRemesh27.tcl程序。
(2)为用户提供选择加密网格单元的面板。
通过*createmarkpanel函数实现用户点击加密命令后提供选择加密单元的面板。
实现代码如下:*createmarkpanel elems 1 “Select elements:”(3)提取加密网格单元中的节点号。
HYPERMESH会把用户选择的网格单元放在名字为mark的集合1中,通过利用hm_getmark命令可提取出单元号,再结合foreach函数和hm_nodelist命令可以方便地循环提取各个单元的节点号[10]。
(4)检测各网格单元中所包含的加密节点数。
一般情况下,要加密的网格单元只占总模型的一小部分,如果程序对模型中所有的网格单元都逐一检测,程序的运行时间会很长。
考虑到过渡处的网格最多需要加密单元外的一层,故可以只检测需要加密的网格单元及其外一层的网格单元即可,特别是总模型很大的时候,这样可以减少程序的运行时间,提高程序的运行效率。
同样,利用foreach函数和hm_nodelist命令进行循环检测各个网格单元的加密点数。
(5)加密六面体网格单元。
根据六面体网格单元中所含的加密节点数,使用对应的六面体网格加密模板加密网格单元。
从图3中可看出,加密模板有以下特点:全加密模板就是把一个六面体网格分为27个一样大小的六面体网格单元,边加密模板和面加密模板以这27个小六面体网格单元的节点为基础节点连接生产过渡网格单元。
这27个小六面体网格单元的顶点是以原六面体网格加密单元的8个节点为基础生成的,故要先确定加密网格单元的8个节点与模板中的8个节点相对应,才能进行加密,这也是程序的关键步骤。
通过HYPERMESH的API函数或Hm命令是可以获取单元节点的坐标的,但在不知道加密单元空间位置和六面体单元形状不理想的时候,要确定待加密六面体网格的8个节点与加密模板六面体网格的8个节点对应起来则是困难的。
首先,我们可以通过*findfaces命令生成六面体单元的6个面单元来辅助判断,以边加密模板为例说明。
?譹?訛确定节点AB。
AB两点是容易确定的,观察模板可以发现,A和B 位置是可以调换的,只需找出加密单元的加密点,一点标记为A,另一点标记为B即可。
?譺?訛确定节点CDEF。
确定AB节点后,EF和DC的位置也是可以调换的。
找出含有AB 2个节点的2个面单元(命名为1、2号面单元),先对1号面单元分析,AB节点知道了,另外2点以MN字母表示,通过hm_getangle命令获取∠BAM和∠BAN的角度来判断,大者是∠BAD,小者是∠BAC,CD节点即可找到。
对于另一个含AB的面单元,同样判断即可找到EF节点。
?譻?訛确定节点GH。
在包含BCF节点的面单元的第4个节点就是G,剩下一个就是H点。
至此,待加密六面体网格单元的8个节点与加密模板六面体网格的8个节点一一对应,通过*createnodesbetweennodes命令在A、B、C、D、E、F、G、H 8个节点之间创建所需节点,再通过*createelement命令连接相应节点即可创建出边加密的过渡单元。
其次,再来看面加密模板确认的步骤:生成待加密六面体网格单元的6个面单元;找出含有4个加密点的面单元;在确认有4个加密点的面单元中找出边长最短的边,作为AB;接下来,按照边加密的步骤即可找出C、D、E、F、G、H点;生成面模板所需节点和单元。
最后,看全加密模板的确认步骤:生成待加密六面体单元的6个面单元;选出其中一个面单元,再以面加密模板步骤分析即可找出待加密六面体的8个节点A、B、C、D、E、F、G、H。
生成全加密模板所需节点和单元。
通过上述步骤,可以确定待加密六面体网格的8个节点与3种加密模板的8个节点一一对应,并生成对应的加密网格单元,即细化加密后的六面体网格单元。
3 应用实例3.1 圆球压平板网格模型细化圆球压平板属于点面接触的有限元分析,接触面积相对于整体模型的尺寸来说是很小的一部分,为了获得较准确的接触应力及变形量,需要在接触区域划分尺寸较小的六面体网格单元,同时为减少计算资源,在接触区域外划分尺寸较大的六面体网格单元(如图7所示)。
3.2 圆柱体外层网格细化圆柱体是有限元分析中典型的零件特征,与其他零件相互作用的区域是其外表面,在划分有限元网格的时候总希望其表层的网格细,圆柱内部网格大一些,以减小网格模型的数量,但由于圆柱的形状是内小外大,所以普通处理很难划出理想的网格。
若用本文开发的程序,则可以很方便地实现:首先对圆柱体划分等大的六面体网格单元,然后选择圆柱体外圈的一层六面体网格进行加密,加密前后的四分之一有限元模型(如图8所示)。
3.3 回转支承网格划分有限元法是研究回转支承的一种重要方法,足够小的网格单元尺寸是获得足够精确结果的保证。
图9所示是010.20.200系列回转支承二十四分之一普通六面体网格划分模型。
通过2次使用本文开发的六面体网格加密插件进行加密划分,使整体模型的网格数较少,同时在接触区域使用局部加密,保证了有限元模型的准确性。
4 结论本文利用Ito等人提出的六面体网格过渡加密模板,利用Tcl/tk语言在HYPERMESH环境中开发了六面体网格单元自动过渡加密的插件,实现了自动加密的功能。
加密插件充分利用了HYPERMESH软件划分六面体网格的优势,同时加密插件也增强了HYPERMESH软件划分六面体网格的能力。
该插件可以大幅减少有限元模型的单元和节点,特别是在需要局部细化加密的六面体网格有限元模型中,节约了大量计算资源,为有限元分析得到准确的结果提供保障。
本文开发的六面体网格加密方法,难度系数低,其他类型的六面体网格加密模板也可以通过这种方法实现,如Schneiders的27分法模板和8分法模板[6]、黄丽丽的8分法模板[6],同时也可以在其他六面体网格划分软件如ICEM中进行开发,以满足不同的加密需求。