实体六面体网格为什么总是映射不出来?没做这几步切分,solid map必失败
实体六面体网格为什么总是映射不出来?
做结构仿真的都知道,六面体网格精度高、单元数少、收敛性好,可一到实体上就犯难:明明是个规则的支架,solid map 一点就报错,要么映射出来的网格歪七扭八,要么干脆提示体不可映射。折腾半天,最后只能退而求其次用四面体。
其实问题不在软件,而在你没把几何"收拾"成可映射的样子。六面体映射是有严格前提的,今天就用一个实体支架的完整案例,把 Hypermesh 里六面体网格映射划分的关键步骤讲清楚,照着做,规则体基本都能出规整的全六面体。
先判断:这个体到底"可不可映射"
映射的第一步不是画网格,而是判断体能不能映射。Hypermesh 里把显示风格切到Mappable(可映射),用不同颜色和透明度来标识每个体的状态:
能直接映射的体,会显示成一种状态;
不可映射的体,是另一种颜色,一眼就能挑出来。
很多人跳过这一步,直接对一个不可映射的体去 solid map,结果必然失败。先看颜色,把不可映射的体找出来,是整个流程的起点。
踩坑点:不可映射的体,必须用 solid edit 切分
一个体之所以映射不出来,往往是因为它形状太复杂,不满足"能从一个面规则扫掠到对面"的条件。解决办法是把它切成几个规则的小体:
用solid edit按实体自身的面去切,或者用三点成一个平面来切;
圆柱一定要切成两半——完整的圆柱面无法直接映射,沿轴向切一刀分成两个半圆柱才行;
切完再用 Mappable 风格检查,直到每个小体都变成可映射状态。
切分的原则是:让每一块都能找到一对"源面"和"目标面",中间的形状规则、可以一路扫过去。
参数设置:先画 2D 源面,再做 3D 映射
体切好后,不能直接生成三维网格,要先在"源面"上画出规整的二维面网格,作为映射的起点:
用2D automesh先画圆面、端面,圆周方向给固定份数(比如 24 份),全部用四边形;
多余的线条用 quick edit 里的toggle抑制掉,避免它们干扰网格;
必要时绘制引导面、引导线(从点到边),否则映射出来的网格走向不规整。
源面网格的质量直接决定三维网格,源面画得规整、全是四边形,后面才扫得出好的六面体。
易错细节:solid map 逐体生成,引导面不能省
进入3D solid map,对切好的每一个小体逐个生成全六面体网格:选好源面(surfs)、目标面,软件会把源面网格沿着体扫掠过去。这里最容易出问题的地方:
多个体要一个一个来,不能指望一次全选;
相邻体的网格要能对上,源面份数要协调;
映射方向不对时,靠之前画的引导面、引导线来控制走向。
圆柱切半后,两半分别映射,最后在圆柱内部合成规整的放射状六面体,这就是为什么前面非要把圆柱切开。
结果解读:隐藏几何,最后一定要检查网格质量
所有体都映射完成后,把几何隐藏掉,只看网格,检查有没有扭曲、缝隙、对不上的地方,再用网格质量工具检查单元质量(雅可比、翘曲、长宽比等)。
合格的结果是整个支架由完整、连续、规整的全六面体组成,单元数比四面体少得多,正交性和计算精度都更好。如果发现某块网格质量差,多半是那块的源面没画好或切分不合理,回到对应步骤重做即可。
小结
六面体映射的核心是"先把几何收拾成可映射":用 Mappable 颜色判断体的状态,不可映射就用 solid edit 切分(圆柱切半);再用 2D automesh 画全四边形源面,用 toggle 抑制多余线、画引导面;最后 solid map 逐体扫掠生成,隐藏几何检查质量。按这个流程,规则实体基本都能出高质量的全六面体。
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