Ansa在汽车行业网格划分应用技巧

一、概述

        Ansa作为一款专业的前处理软件，不论是在几何清理方面还是在网格划分方面都有着其它软件不可比拟的优势。尤其是在面网格的划分方面。汽车行业中90%的部件都是冲压件，因此网格划分主要集中在面网格的划分。一个软件的价值在于其能否高效地解决工程中的实际问题。一方面Ansa不仅能基于原始几何划出高质量的网格，而且在几何局部变更后还可以无需重新划分，只对脱离几何的网格进行局部的调整，以使其符合变更后的几何。另一方面ansa对冲压件进行批量的抽中面也是其一大特色。总之，使用ansa高效、快速地划出即贴几何又美观的网格是很容易实现的。下面简要介绍下ansa在汽车行业中面网格划分的流程和特色。

二、读入几何文件，观察几何，清理几何。

        由于整车几何分成了不同的总成和系统，在划分网格时，一般都是读入若干个GROUP，每个GROUP中又包含若干个part,每个part对应各自的PID。在读入几何时，如果两个部件的外表面之间的距离较近，在topo的容差范围之内，就会读入时topo到一块，产生不必要的错误。因此在读入文件时禁止不同part,不同PID之间进行topo。如图1所示，这样在几何清理时也节约了时间。

三、使用mid surface>skin 功能批量的抽中面。

        在汽车中的冲压件一般都是没有T型连接，厚度均匀的冲压件，表面上具有各种的凸台，孔，台阶等特征。厚度一般在0.01~2.4之间。设计人员一般以两种形式给出模型数据。一种是对于厚度较小的冲压件，设计人员会给出表面、料厚线和偏移方向。这时只需要清理几何、并按照设计的偏移方向使用FACES>OFFSET>LINK偏移一定的距离到达中面位置即可。另外一种是具有一定厚度的封闭的实体几何，对于这种情况可以使用mid surface>skin功能。

        如果采用取一个部件，抽中面，划网格，在对下一个部件抽中面划网格的串行模式无疑将降低划网格的效率。为此可以采用process in batch mode的方式来抽中面，通过设置maximum thickness(大于模型中冲压件的最大厚度)，thinkness decimal digits (厚度值保留小数点后几位)，以及offset type 和offset by（是偏移faces和surface，还是仅偏移faces,是以距离的方式还是以厚度系数的方式偏移）的设置。推荐link和thickness factor方式偏移。选中删除原始面和apply estimated thickness，creat new property(不应用其原PID的厚度值，而是通过计算得出真实的厚度值，赋给中面几何，并创建新的PID)。使用process in batch mode方式来批量的抽中面。抽中面前可以清理几何，也可以不清理几何，抽取完之后再对抽不出中面的几何进行清理，再次抽取中面。大大节约了抽中面的效率。

四、根据几何特征的丰富程度对几何进行分类，以决定是否采用自动批处理和是否采用手动分区域。

        划网格之前要搞清楚的一件事是要进行何种类型的分析，对网格有什么样的质量要求。这样才能在划分时有的放矢。比如在做整车碰撞分析的网格时，如果是处于前舱，保险杠，侧围前围，车门部位的表面特征丰富的几何，这些部位的网格即要求贴几何，还要求规则，流向好等，此处就不能使用自动批处理。如果特征简单，又是对分析来说不重要部位的几何就可以使用自动批处理。使用自动批处理时它自动地对划分后的网格进行fix，reshape,smooth,reconstruct等，它对特征丰富区域的几何的破坏较大。因此对几何进行分类，确定划分方案，可以提高划网格的效率。手动分区域的任务就是对几何的处理，特征的简化。分区域的目的就是分出规则的宏和避免部分区域产生违反质量标准的单元。一个工程师的价值取决于其利用软件工具解决工程实际问题的能力。在手动分区域划网格时，这是最需要划分经验的一个部分，也最能体现一个工程师的水平。

五、几何局部变更后，原始几何的网格和变更后几何的网格的缝合。

        通过一个简单的例子，从图4到图9的几张图片清晰的展示了网格缝合的流程，对脱离原始几何后的网格与变更后的几何的对比图中找出二者差异的地方，首先在网格上删除差异处的网格，并把网格的边界线投影到变更后的几何上，对投影线内的区域划分网格，并脱离，与原始网格进行缝合，即得到变更后几何的网格。这对于仅局部变化的复杂部件的网格划分很高效。

        因此，通过上面几个方面的介绍足以看出ansa在处理面网格方面的高效与专业。

来源： 有限元在线