郝涛 张磊 蓝军 李凤琴

长安汽车动力研究院动力总成NVH所 重庆 401120

摘 要：本文借助于HyperMesh模块和SimLab软件，在网格划分和网格质量调整过程中进行了探索和研究，有效结合HyperMesh模块强大的手动控制功能和SimLab软件高效的自动化功能，建立了高效网格划分流程。通过对NVH网格划分过程的介绍及最终划分效果的对比，展示了新流程的可行性，网格划分的高效性，网格质量的可控性。应用表明两个软件有效结合，能高效的完成高质量的网格划分，并能很好的保证仿真结果。

关键字：HyperMesh  SimLab  网格 有限元

1 概述

将实际结构划分为有限个单元的过程叫做结构离散。有限元法分析的思想就是利用一个离散结构的近似力学模型来代替原有的复杂结构，离散后的结构仅在节点连接，通过节点施加载荷和约束，并且依靠节点进行力的传递。各种类型的有限元法，第一步都要将分析对象进行离散，因此离散的过程是有限元分析前处理中的一个重要步骤——网格划分。由于有限元计算模型的合理性在很大程度上由网格形式所决定，因此，网格的划分是有限元计算的基础，也是其中心工作之一，而且工作量大，耗时多。[1]

随着专业的深入及方向的细化，仿真领域越分越细、越做越专。分析类型的不同，使得它们的网格有着不同的特点及对网格有着不同的要求。其中，可靠性网格与NVH仿真网格就有明显的区别：

（1）从网格的尺寸上，动力总成NVH仿真为了控制网格节点数，要求网格尺寸尽可能的大，一般平均取10mm；可靠性网格要求影响应力集中的区域尺寸尽可能的小，局部尺寸有可能达到0.1mm左右。

（2）从结构的特征上，动力总成NVH网格中小孔、小圆角、倒角等特征可以忽略；可靠性网格要保留圆角、小孔等特征，尤其是应力集中的区域必须保留。

（3）NVH网格要求影响结构刚度的特征必须保留，如：加强肋、翻边等特征。这点和可靠性网格的要求是一致的。

总之，NVH仿真分析要求：控制网格节点数量，网格尽可能的大、尽可能的少、网格质量必须达标、特征保留的好。然而，网格越大，越容易丢失一些特征，网格质量越差。在先前流程中，只有通过反复的网格质量检查及手动修补，来调整网格的质量及特征的保留，这样会增大仿真工程师的劳动强度，且效率大幅度下降。为了提高网格划分效率，本文通过研究和探索，形成了新的网格划分流程。

2 高效NVH网格划分流程的建立

2.1 HyperMesh模块和SimLab软件特点介绍

 HyperMesh模块手动控制功能强大；网格控制快捷键多；能灵活的调整网格单元；同时能够很好的控制网格质量。

 相对HyperMesh而言，SimLab软件自动化程度高，特别是在网格质量自动调整与修补；能强制保留特征；设计变更时，导入控制策略快速实现网格划分；无须几何清理。

因此，为了要得到质量达标，特征保留的好，且划分所用时间少的网格，就需要有效结的合两个软件的优点，即在SimLab软件中快速实现网格划分，在HyperMesh中方便高效的控制网格质量。

2.2 高效网格划分流程

高效网格划分流程图如下图1所示：

3 高效网格划分流程的应用

3.1 高效网格划分过程介绍

以某发动机油底壳为例，结合HyperMesh模块和SimLab软件，详细的介绍高效网格划分流程：
第1步：在SimLab软件中导入油底壳几何，如图2所示。