5.1 网格缺陷诊断
通常情况下,网格划分完毕后,网格中会存在缺陷,可通过网格统计查看网格属性。网格单元的质量直接影响模流分析的可行性及分析结果的精确性,只有诊断并修复好网格,才能够使接下来的分析工作得以顺利且准确地进行,从而保证分析质量。
单击“主页”选项卡下的“网格”命令按钮,即可弹出“网格”选项卡,在此选项卡的工具面板中即可看到如图5-1所示的“网格诊断”面板,单击按钮,可将隐藏的网格诊断命令显示出来,如图5-2所示。
图5-1 “网格诊断”面板
图5-2 完全显示的“网格诊断”面板
5.1.1 纵横比诊断
“纵横比诊断”用于诊断网格纵横比,如4.3节所述,网格纵横比指的是三角形的最长边与三角形高的比值。
网格纵横比越大,则此三角形单元就越接近于一条直线,在分析中是不允许有这样的三角形存在的。
推荐的纵横比最小值为6~8,最大值为15~20。一般情况下,推荐的最大值一栏为空,这样模型中比最小纵横比值大的单元都将在诊断中显示,从而可以消除和修改这些缺陷。
单击“纵横比”按钮,弹出如图5-3所示的“纵横比诊断”对话框。
在“纵横比诊断”对话框中,可以设置纵横比的最小值和最大值。
“选项”选区包括“显示诊断结果的位置”“显示网格/模型”“将结果置于诊断层中”和“限于可见实体”4部分内容。
“显示诊断结果的位置”下拉列表包括“显示”和“文本”两个选项。
只有选中“显示网格/模型”复选框,网格模型才会在窗口中显示出来;推荐选中“将结果置于诊断层中”复选框,即将结果单独放入“诊断”图层中,方便用户查找诊断结果,如图5-4(a)所示。
如果选中“将结果置于诊断层中”复选框,在图层管理视窗中仅选中“诊断结果”选项,就可以清楚地查看到纵横比不符合要求的单元,如图5-4(b)所示。
在“显示诊断结果的位置”下拉列表中,选择“显示”选项。采用显示诊断结果后,系统用不同颜色的引出线指出纵横比大小不同的单元。单击引出线,可以选中存在纵横比缺陷的单元。单击“显示”按钮,显示纵横比诊断结果,如图5-4所示。
图5-3 “纵横比诊断”对话框
图5-4 纵横比诊断结果
但如果选择“文本”选项,即采用文本显示方式后,其诊断结果则以文本的形式在对话框中给出,如图5-5所示。
图5-5 文本显示方式的纵横比诊断结果
5.1.2 重叠单元诊断
“重叠单元诊断”用于诊断交叉和重叠的三角形单元。单击“重叠”按钮,会弹出如图5-6所示的“重叠单元诊断”对话框。
“输入参数”选区包括“查找交叉点”和“查找重叠”两个选项。
“选项”选区包括“显示诊断结果的位置”“显示网格/模型”“将结果置于诊断层中”和“限于可见实体”4部分内容。
“显示诊断结果的位置”下拉列表包括“显示”和“文本”两个选项。
只有选中“显示网格/模型”复选框,网格模型才会在窗口中显示出来;推荐选中“将结果置于诊断层中”复选框,即将结果单独放入“诊断”图层中,方便用户查找诊断结果。
如果选中“将结果置于诊断层中”复选框,在图层管理视窗中仅选中“诊断结果”选项,就可以清楚地查看到纵横比不符合要求的单元。
单击“显示”按钮,显示交叉重叠单元诊断结果,如图5-7所示。
图5-6 “重叠单元诊断”对话框
图5-7 交叉重叠单元诊断结果
但如果选择“文本”选项,即采用文本显示方式后,其诊断结果则以文本的形式在对话框中给出。
单击“显示”按钮,显示诊断结果。
5.1.3 取向诊断
“取向诊断”用于诊断定向错误的三角形单元。
网格中不应该有定向错误的三角形单元存在,即定向不正确的单元数应为0。
对于中性面网格,单元定向可用于表示并区分网格的上、下表面,并会以蓝色显示网格的上表面,以红色显示网格的下表面。
对于双层面网格,单元定向可用于表示并区分网格的内、外表面,并会以蓝色显示网格的外表面,以红色显示网格的内表面。
一般来说,无须进行单元取向诊断,因为即使网格模型中存在定向不正确的单元,不管这些单元的数目有多少,都可以直接执行“网格”→“全部取向”菜单命令,一次性修复这些定向错误问题。
单击“取向”按钮,弹出如图5-8所示的“取向诊断”对话框。单击对话框中“显示”按钮,显示取向诊断结果,如图5-9所示。
图5-8 “取向诊断”对话框
图5-9 取向诊断结果
5.1.4 连通性诊断
“连通性诊断”用于诊断窗口中对象的连通性,诊断时需要先任选一个单元进行诊断,与选中单元连通的单元显示为红色,不连通的单元显示为蓝色。
对非装配体的单个产品来说,它应该仅有一个独立的部分,如果一个产品有两个独立部分时,则应视为两个产品。连通性诊断功能可用于诊断单个产品内是否有多余的独立部分存在,也可以用于诊断浇注系统与产品是否连通。
单击“连通性”按钮,弹出如图5-10所示的“连通性诊断”对话框。
要求在网格模型中任意选择一个单元,选中的单元显示在“从实体开始连通性检查”右边的文本框中,Moldflow软件则从选中的单元中开始检查整个网格的连通性。
如果选中“忽略柱体单元”复选框,则表示忽略网格模型中的一维单元的连通性。
“选项”选区包括“显示诊断结果的位置”“显示网格/模型”“将结果置于诊断层中”和“限于可见实体”4部分内容。
“显示诊断结果的位置”下拉列表包括“显示”和“文本”两个选项。
只有选中“显示网格/模型”复选框,网格模型才会在窗口中显示出来;推荐选中“将结果置于诊断层中”复选框,即将结果单独放入“诊断”图层中,方便用户查找诊断结果。
如果选中“将结果置于诊断层中”复选框,在图层管理视窗中仅选中“诊断结果”选项,就可以清楚地查看到连通性不符合要求的单元。
单击“显示”按钮,显示连通性诊断结果,如图5-11所示。
图5-10 “连通性诊断”对话框
图5-11 连通性诊断结果
5.1.5 自由边诊断
“自由边诊断”用于诊断自由边。
自由边主要有两种情况出现:一种为与其他三角形单元未共享的边;另一种为网格模型中的非结构性孔洞缝隙周围的边。例如,当删除两个三角形单元时,就会产生4个自由边。
单击“自由边”按钮,弹出如图5-12所示的“自由边诊断”对话框。
选中“查找多重边”复选框,表示显示的诊断结果中包含交叉边。
“选项”选区包括“显示诊断结果的位置”“显示网格/模型”“将结果置于诊断层中”和“限于可见实体”4部分内容。
“显示诊断结果的位置”下拉列表中包括“显示”和“文本”两个选项。
只有选中“显示网格/模型”复选框,网格模型才会在窗口中显示出来;推荐选中“将结果置于诊断层中”复选框,即将结果单独放入“诊断”图层中,方便用户查找诊断结果。
如果选中“将结果置于诊断层中”复选框,在图层管理视窗中仅选中“诊断结果”选项,就可以清楚地查看到存在自由边的单元。
单击“显示”按钮,显示自由边诊断结果,如图5-13所示。
图5-12 “自由边诊断”对话框
图5-13 自由边诊断结果
5.1.6 厚度诊断
“厚度诊断”用于诊断三角形单元的厚度。模型同一特征区域的厚度应相等或相近。
当三维产品模型导入Moldflow软件后,模型部分区域的厚度会与三维产品模型的尺寸有差异。此时需要“厚度诊断”工具诊断出厚度有差异的单元,然后以手动的方法修复其尺寸。
单击“厚度”按钮,弹出如图5-14所示的“厚度诊断”对话框。
在“最小值”和“最大值”文本框中输入要显示的厚度范围值。
单击“显示”按钮,显示厚度诊断结果,如图5-15所示。
图5-14 “厚度诊断”对话框
图5-15 厚度诊断结果
5.1.7 网格出现次数诊断
“网格出现次数诊断”用于诊断网格出现的次数,出现次数又称“复数因子”。在未手动设置“出现次数”之前,其值为1。这主要用于一模多腔的分析。
对于同一产品,当它呈一模多腔对称分布时,可以选择其中一腔并将其“出现次数”设置为与之对应的型腔数进行替代分析,从而减少分析时间。
如果没有手动设置出现次数,则无须进行出现次数诊断。
单击“出现次数”按钮,弹出如图5-16所示的“出现次数诊断”对话框。
单击“显示”按钮,显示网格出现次数诊断结果,如图5-17所示。
图5-16 “出现次数诊断”对话框
图5-17 出现次数诊断结果
5.1.8 网格匹配诊断
“网格匹配诊断”用于诊断网格的匹配性。
低于50%的匹配率往往会导致分析失败,对于翘曲分析,则需要85%以上的匹配率,以便能得到准确的结果。如果匹配率太低,可通过选择合适的网格边长的方法来重新划分网格或者使用网格匹配修复工具修复未匹配的单元以达到提高匹配率的目的。
匹配率的大小与所设置的网格密度、网格单元边长有关,而且与模型形状密切相关。当模型形状比较复杂,厚度变化较大,较多倒角、倒圆角和其他细微特征时,划分出来的网格的匹配率往往会比较低。当出现这种状况时,可以在导入模型之前,将模型的倒角、倒圆角等特征删除,这样可以显著提高网格的匹配率。
单击“网格匹配”按钮,弹出如图5-18所示的“双层面网格匹配诊断”对话框。
单击“显示”按钮,显示网格匹配诊断结果,如图5-19所示。
图5-18 “双层面网格匹配诊断”对话框
图5-19 双层面网格匹配诊断结果
5.1.9 零面积单元诊断
“零面积单元诊断”用于诊断面积极小的、几乎接近一条直线的三角形单元。
网格模型中不应有零面积单元存在。
单击“零面积”按钮,弹出如图5-20所示的“零面积单元诊断”对话框。单击“显示”按钮,显示零面积单元诊断结果,如图5-21所示。
图5-20 “零面积单元诊断”对话框
图5-21 零面积单元诊断结果