08.Hypermesh 2D网格划分
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HyperMesh 是一款广泛应用于有限元分析（FEA）的前处理软件，其强大的网格划分功能尤其适合复杂几何模型的网格生成。2D 网格（壳单元网格）的划分是 HyperMesh 的核心功能之一，适用于钣金件、壳体结构、复合材料等模型的网格化。通过灵活运用 HyperMesh 的几何修复工具、网格划分算法和质量优化功能，可以高效生成满足工程需求的 2D 网格。
关键原则：
从简到繁：先清理几何，再划分网格。
全局到局部：先设置全局尺寸，再局部细化。
质量优先：严格检查单元质量，避免后续求解失败。
分析需求驱动：网格密度和质量标准需匹配分析类型。
AutoMesh 主界面
打开方式：2D➜AutoMesh或按快捷键F12，即可进入2D网格划分界面。
Hm网格划分方法：
Size and bias：用固定网格尺寸划分面或已存在的网格。
Batchmesh/Optimize：使用Batchmesh的方法或QI值优化进行网格划分。
Edge deviation：指定特定的网格划分参数来限制网格与几何边界的偏离程度。
Surface deviation：限制网格与几何表面的偏离程度。
Rigid body mesh：网格划分的方式将导致较低的网格质量，但是能够准确的模拟表面的形状。
【1】Size and bias网格划分
➱ 功能：Size and Bias用固定网格尺寸划分面或已存在的网格。
➱ 参数介绍：
生成网格的方式：
① Automatic：使用Automesh 面板的设置自动生成网格。
② Interactive：在生成网格的同时打开网格划分交互界面来交互地编辑网格。
Element size：目标网格尺寸
Mesh type：
Quads：四边形网格
Trias：等边三角形（内角均为60°）
Mixed：混合类型（四边形+三角形），主要使用四边形网格，在网格过渡时嵌入三角形网格提升网格质量。
R-trias：直角三角形
Quads only：尽可能多的生成正交网格。
Advanced：advanced高级选项可以给可映射几何与不可映射几何分别制定网格的类型。
单元放置：
Elems to current comp：生成网格放置于current component中。
Elems to surf comp：生成的网格与其参考几何放置在同一个 component 中。
单元阶次：
First order：一阶单元
Second order：二阶单元
LS-DYNA在早期有二阶单元，由于不是很稳定，后续常用1阶单元。Abaqus中常用二阶单元，如C3D8R单元。
节点拓扑关系
keep connectivity：节点拓扑共享，默认常用选项
Redo connectivity：节点redo
Break connectivity：节点break
Flow选项：
当网格类型选择混合、直角三角形或高级时，会出现流向控制flow选项，用于生成正交性更好的单元。只有当 align 选项激活的时候才会出现size选项，强制全局网格尺寸不超出min/max网格尺寸范围。
Map选项：
size：尺寸控制
skew：扭曲控制
网格的映射方式map一般是通过尺寸与扭曲控制，即size+skew，即划分的网格既要尺寸尽量均匀，又要防止生成过渡倾斜的网格，所以如果遇到稍微复杂的几何面，很难划分结构化四边形网格，即使网格类型选择了全四边形，但是为了满足size+skew，可能会生成部分非结构化网格。
Anchor nodes
如果选择对Mesh划分网格，还会有anchor nodes选项，表示锚节点，对网格重新划分后，选中的锚节点不会改变。
Link opposite with AR
如果我们通过AR连接对边的方法划分，将容差改大，将更容易得到全结构化网格。但是使用AR需要注意，调节边上节点数量时，对面边上的节点数量也会跟随变化。
Size and bias的二级界面：调整面板
Size and bias划分网格模式下，在交互方式中勾选interactive，划分后会弹出一个调整页面，包括网格密度，网格样式，偏重，检
Density（密度）
Adjust：激活adjust后的edge框，点击网格边上的数字，左键加节点数，右键减节点数。
Calculate：输入elem size单元尺寸，激活calculate后的edge框，再点击网格的边，边上的节点间距会按输入值重新分布；输入elem density单元密度，
Edge：激活set 后的edge框，再点击网格的边，边上的节点数量会按输入值重新分布。
通过点击数字调整网格密度，鼠标左键+，右键-，如下所示。
Mesh style（网格样式）
Elem type：单元类型，可用于切换划分区域使用的三角形单元、四边形单元。
Mesh method：划分方法，可根据划分区域的形状切换划分方法，一般使用自动。
Biasing（偏重）
Adjust：激活adjust后的edge框，左、右键点击网格边线，可调整边上节点的分布密度偏重。
Revert：激活revert后的edge框，可反转边上的偏重。
Intensity：输入intensity数值，激活上面的edge框，可将边的偏重值改为输入值；
Bias style：偏重样式，包括线性，钟型曲线，指数曲线，激活上面的edge框，可设置边上的偏重样式。
【2】Batch网格划分
通过设置标准文件自动进行面网格划分，可通过几何参数控制压缩掉临近边/Thread，去除小孔，给孔加washer，抽中面，去倒角等操作。通过单元质量表控制单元尺寸和质量。
Parameters file：选择Pram文件。
Criteria file：选择Cria文件。
选择Surfaces，调用Parameters和Criteria file文件，点击Mesh即可自动进行网格划分。推荐使用Hypermesh自带的两个文件，在此基础上微调相关参数。
设置几何清理参数/Parameters file：
点击菜单栏下拉Preference➜Parameters File Setting，即可调出几何清理相关参数设置，如下图。通过设置相关参数调整几何清理相关要求，这里不过多介绍。
网格质量标准文件/Criteria file：
点击菜单栏下拉Preference➜Criteria File Setting，即可调出网格质量标准要求，如下图。
【3】Edge deviation
Edge deviation (elems/surfs) 通过调整参数限制网格与几何边的偏离程度。
【4】surface deviation
Surface deviation (only surfs) 限制网格与几何面的偏离程度。此个功能可以用于面网格的细化，细化过程中不会改变边上的节点数，而是通过变分网格连接，注意目标选择曲面而不是已划分的粗网格。
将倒角处网格细化，如下视图。
细化前 细化后
【5】Rigid body mesh
Rigid body mesh用于快速创建代替刚性体的网格外形，这种方式将导致较低的网格质量，但能准确捕捉表面形状。
Surface deviation Rigid body mesh
Automesh是HyperMesh中用于2D网格自动划分的核心工具，适用于平面、壳模型及复杂曲面的预处理。
2D网格划分注意事项
1。几何预处理与清理
几何缺陷修复：划分前需检查并修复几何模型中的重叠面、微小特征或自由边，避免网格畸变。
特征保留与简化：根据分析需求，决定是否保留细节（如小圆角）或使用Defeature工具简化几何。
2. 参数设置与尺寸控制
全局与局部尺寸协调：设置全局单元尺寸后，针对复杂区域（如圆孔、加强筋）使用局部细化（washer功能扩展孔边网格）。
通过Biasing面板调整节点分布偏置，避免单元尺寸突变。
3. 网格质量检查与修复
质量指标评估：使用Quality Index面板检查雅可比、长宽比、翘曲度等参数，筛选不合格单元。
常见修复方法：分割或合并单元（Split/Combine Element）；
光顺处理（Smooth面板）或节点重排（Node Edit工具）38。
4. 复杂特征处理技巧
圆孔与过渡区域：对圆孔使用washer生成环形网格，或切割为四边形区域以适配结构化划分。使用变分网格实现粗-细网格平滑过渡。
自由边与共享边：确保共享边节点对齐，通过Tool > Edges合并重复节点，避免网格错位。
总结
Automesh通过灵活的尺寸控制、几何清理及交互式调整功能，可高效生成高质量2D网格。实际应用中需结合几何特征与仿真需求，综合运用参数设置、质量检查和局部优化工具。
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