Abaqus强大的六面体网格划分

强大的六面体网格划分

    问题是，对几何模型的分块操作是繁琐的。与其他同类有限元软件一样，其几何操作能力都不太如意。结合SolidWorks强大的多实体几何建模能力，解决了这一痛点。实际上，专业的有限元网格划分软件也正是在解决这一痛点。

一、SolidWorks中对几何分块

SolidWorks下面用一个简单实例说明相关功能。

取压力容器开孔附近部分模型（容器顶上部分的四分之一）进行应力分析。

为了在Abaqus中划分六面体网格，应用SolidWorks布尔操作工具（主要是相交命令），对模型进行多实体模型分块。我们把模型划分为35个实体，划分实体的多少，需根据经验（判断什么样的形状可以进行六面体网格划分）。 这里，每一个实体（几何块体），都满足Abaqus中的结构网格或者扫描网格的几何要求。在一些圆形几何上，我们使用了惯用的“蝶形网格”、“O型网格”的划分技巧。

上图，进行“蝶形”分区、以及在一些相贯线（面）上的切分，在SolidWorks中操作是很方便的，而在Abaqus中实现起来很困难。

二、导入Abaqus中划分网格和模型完善

1. 在Abaqus中需要以装配导入SolidWorks的多实体模型。

2. 导入后是对应于35个实体的35个零件，需要用装配合并工具合并成单个零件，注意需要保持分块的几何边界。

Abaqus网格

3. 进入Abaqus网格模块，可以看到，Abaqus网格别为六面体网格类型（绿色为结构网格，黄色为扫描网格）。 当然，这个模型还可以进一步切分得更细，使得全部可以划分结构六面体类型，但没必要，适可而止。

4. 使用默认尺寸划分网格，得到比较粗糙的六面体网格。

5. 经简单局部调整，可获得层次感良好的规则网格。

Comsol相比Comsol等comsol、Abaqus智能化、自动化程度较高，很容易设置出满足分析要求的层次感很好的网格。同样模型，生成的总网格数量是别的软件的三分之一。这对于复杂模型来说，能大大提高求解速度（同时在应力热点位置不损失精度）。 应力

6. 进行材料、边界条件和载荷设置。提交分析后结果如下图。其结果与Comsol计算结果差别不大（2%的差异）。

三、小结

当然，对于这个例子来说，可能显得不够复杂，不能完全体现出这样划分网格的优势，简单粗暴的采用四面体也能较快、较准地求解。但是，如果模型规模大十倍，有更多的分析步，以及非线性，通过合理分块，应用层次感强的六面体网格，无疑能够有效控制求解规模，大大节约时间。

为了体验Abaqus强大的网格划分能力，关键在于对Abaqus网格划分内部逻辑的理解，以及用上SolidWorks强大的分块工具。

希望进一步学习SolidWorks多实体建模以及用于Abaqus进行网格划分的同学，可以用“Abaqus六面体网格划分的分块技巧”、“ABAQUS网格划分技术选择原理详解” 、“ABAQUS网格划分：一种新的流程和方法”、“SolidWorks多实体”等关键字搜索学习资料。

操作视频搬到这里。

下面的模型文件供学习，自愿选取。