SolidWorks Simulation网格划分失败的原因分析

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ICT - Bale Zhou周洲

情景：
SolidWorks Simulation是一款易学易用的有限元分析软件，通常我们只需要设置相关的网格参数，软件便会自动的进行网格划分，节省了我们手动划分网格的时间，并且操作的简便也给我们带来了极大的便利。但有时工程人员在使用SolidWorks Simulation过程中，也会遇到一些网格划分失败的问题，造成分析的进度中断，于是苦苦寻找网格划分失败的原因。其实对于任何一款有限元分析软件，它都不能保证百分百的完成网格划分的任务。因此我们需要分析失败的原因，并从中吸取有用的经验，帮助我们在日后的工作中更好更快的完成仿真分析。以下是一些网格划分失败的案例，希望能给大家带来帮助。：
小特征网格划分：
下图是一个孔盖的模型。通过观察我们注意到孔盖的一侧有一个高度为0.0825in的凸起面，这个孔盖的厚度为1.25in。通常我们会设置在这个凸起的端面上加一个网格控制，尺寸为0.08in，与凸起面的高度大致相当，整体的尺寸我们设置为0.868in。当运行网格划时，提示失败。这是由于凸起面与圆孔之间的非常接近，在两条边线之间不可能正确地过渡，所以网格划分失败。针对这种情况，可以采用一个适中的整体网格参数，比如0.5in。保证凸起面上的单元与圆孔边线附近的单元比例接近，使网格能够过渡。


图1
细小面特征
下图是一个波纹管的模型。通过观察我们可以看到这个零部件包含许多曲率圆弧过渡的地方，当我们运行网格划分程序后，提示失败。仔细检查模型后发现，在其中一个波节的位置存在两个面连接处有错位现象，错位形成的面宽度为0.0013in，而壁厚为0.0118in，由此形成的细小面而造成网格划分失败。这是由于建模过程中产生的错误，因此我们将此处消除错位后，并设置适当的网格参数便可划分出网格。

图2
零件表面存在大量面：
下面是一个手柄的零件，通过观察我们可以看到这个零件被红色框选的部分存在大量大小不一的面，当这个部分在装配体中与其他零部件相连时，容易导致网格划分失败。因为不同大小的面，单元划分的差异大，造成相邻面之间单元过渡困难。此时我们可以将包含大量曲面的位置进行修改，生成为一个完整的面。

图3
基于曲率的网格：
下图是一个汽车刹车盘的零部件。通过观察我们可以看到这个零部件的特征较为复杂，包含许多曲率圆弧过渡的地方，此时我们采用标准的网格进行划分时，提示失败。因为在一些曲率过渡的位置很难用标准大小的网格进行划分，此时我们需要使用基于曲率的网格，在这些位置划分由小到大，并且按一定比例逐渐过渡的网格来适应模型的几何特征。


图4

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沙发~~~~Bale哥厉害