ABAQUS的網(wǎng)格劃分方法是首先對幾何模型布置種子來控制單元密度和位置，然后使用自動算法直接生成網(wǎng)格。下面就詳細(xì)地介紹一下在ABAQUS中網(wǎng)格的劃分方法。

01 網(wǎng)格種子

全局種子：設(shè)定整個部件或者實體上的單元尺寸。

邊上的種子：設(shè)定邊上的單元數(shù)目或者單元尺寸大小，在Constraints一欄中有三個選擇：

◆ 邊上的種子無約束：劃分網(wǎng)格時，邊上的節(jié)點數(shù)目可以超出或者少于種子的數(shù)目，無約束的種子用圓圈表示。

◆ 邊上的種子受部分約束：劃分網(wǎng)格時，邊上的節(jié)點數(shù)目可以超出種子的數(shù)目，但不能少于種子的數(shù)目。受約束的種子用三角形表示。

◆ 邊上的種子完全受約束：劃分網(wǎng)格時，邊上的節(jié)點位置與種子的位置嚴(yán)格吻合，受完全約束的種子用方形表示。

有時候我們需要對局部網(wǎng)格進(jìn)行加密或者進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分時需要進(jìn)行二合一或者三合一的操作時就要對邊的種子進(jìn)行控制。見圖1和圖2。

02 單元形狀

網(wǎng)格控制選項中可以選擇單元類型。

對于二維幾何模型，可以選擇以下的單元形狀：

Quad：網(wǎng)格中完全使用四邊形單元。

Quad-dominated：網(wǎng)格中主要使用四邊形單元，但在過渡區(qū)域允許出現(xiàn)三角形單元。（選擇此類型更容易實現(xiàn)從粗網(wǎng)格到細(xì)網(wǎng)格的過渡。）

Tri：網(wǎng)格中完全使用三角形網(wǎng)格單元。

對于三維幾何模型，可以選擇以下的單元形狀：

Hex：網(wǎng)格中完全使用六面體單元。

Hex-dominated：網(wǎng)格中主要使用六面體單元，但在過渡區(qū)域允許出現(xiàn)楔形單元。

Tet：網(wǎng)格中完全使用四面體單元。

Wedge：網(wǎng)格中完全使用楔形單元。

03 網(wǎng)格劃分技術(shù)

在網(wǎng)格控制選項中顯示了三種網(wǎng)格劃分技術(shù)：

Structured（結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格）：將一些標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格模式應(yīng)用于一些形狀簡單的幾何區(qū)域，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格區(qū)域顯示為綠色。

Sweep（掃掠網(wǎng)格）：對于二維幾何模型，首先在邊上生成網(wǎng)格，然后沿掃掠路徑拉伸得到二維網(wǎng)格；對于三維幾何模型，首先在面上生成網(wǎng)格，然后沿掃掠路徑拉伸得到三維網(wǎng)格。掃掠網(wǎng)格區(qū)域為黃色。

Free(自由網(wǎng)格)：自由網(wǎng)格是最為靈活的網(wǎng)格劃分技術(shù)，幾乎可以用于任意的幾何形狀。自由網(wǎng)格劃分區(qū)域為粉紅色。(見圖3)

如果某個區(qū)域顯示為橙色，表明無法使用目前的網(wǎng)格劃分技術(shù)，這時需要對模型進(jìn)行切分或者使用其他的網(wǎng)格劃分方法。

04 網(wǎng)格劃分算法

在網(wǎng)格控制選項中提供了兩種算法：

Medial Axis(中性軸算法)：首先把要劃分網(wǎng)格的區(qū)域分為一些簡單的區(qū)域，然后使用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分技術(shù)對這些區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

Advancing Front算法：首先在邊界上生成四邊形網(wǎng)格，然后再向區(qū)域內(nèi)部拓展。（見圖4）

對比兩種算法生成的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)：

Medial Axis算法更容易得到形狀規(guī)則的網(wǎng)格，但網(wǎng)格與種子的位置吻合的較差。

Advancing Front算法得到的網(wǎng)格可以與種子的位置很好地吻合，而且更容易得到單元大小均勻的網(wǎng)格，但在較窄區(qū)域為了精確匹配每粒種子可能會使網(wǎng)格傾斜。

在實際應(yīng)用中，具體使用哪種網(wǎng)格算法更好，需要根據(jù)具體情況而定。例如在ABAQUS顯式分析中網(wǎng)格中的小單元會限制增量步長，這時使用Advancing Front算法可以得到大小更加均勻的網(wǎng)格。

以上是ABAQUS網(wǎng)格劃分模塊的部分介紹，后續(xù)還會更新ABAQUS網(wǎng)格模塊的其他內(nèi)容，更多ABAQUS學(xué)習(xí)的問題可以關(guān)注樂仿騰訊課堂一起交流學(xué)習(xí)。