CAE前处理中的几何清理艺术：提升仿真精度的关键步骤

CAE软件在导入CAD几何模型的时候经常会遇到这样几种情况：

一、CAE软件导入几何数模时发生错误，无法导入。这种问题可能是由于版本的限制问题，例如HyperMesh5.0不能直接导入UG18的prt 文件，但5.1就可以了。5.*不能直接导入pro/e的数据，但6.0就可以了。这种问题比较好解决，用CAD软件把这些几何用iges格式输出处理一下就可以了。

但这种问题也可能是几何数模中存在严重错误所致，这就需要修改模型了。

二、导入几何模型后发现有些曲面无法导入，这样模型就会缺少一些比较重要的面，或者曲面存在缝隙、重叠、错位等缺陷，对较复杂的模型这种问题是经常性的。边界错位经常引起网格扭曲，导致单元质量不高，求解精度差。

三、导入的模型很完整，没有错误。但是由于CAE分析和CAD设计的思想不同，会产生一些两难的问题。CAD设计主要是为生产服务的，模型中通常会包含某些细微特征，例如曲面和边的倒圆，小孔。进行分析时如果要准确模拟这些特征，需要用到很多小单元，导致求解时间过长。

上面第一种情况不是我想讨论的内容，第二种和第三种情况则比较复杂，因为在这两种情况下，一些在前处理方面号称自动化程度高的软件，如Ansys、 Marc、Patran等都会很郁闷。就算网格能划分出来，质量怎么保证呢？毕竟我们对计算结果的精度和计算过程的费用是有要求的。那么怎么办？

一种办法是在做网格的时候忽略这些问题，比如说遇到缺少曲面，用户可以自己设法在CAE中做一个，毕竟简单的CAD工具还是有的。但也只能对简单的曲面。

另外一种办法就是几何清理，不幸的是，据我所知，目前只有两种软件可以做到，HyperMesh和I-deas，另外我注意到I-deas的帮助里提到她的几何清理功能使用了HyperMesh的专利。

关于HyperMesh的几何清理，基础内容请参考Hypermesh基础培训Day 1部分的第三章，培训材料的中文版我即将发布。很多东西还是要有经验才能理解的，大家慢慢摸索吧，有问题也可以到这里来问。

最后说一点题外话，我感觉很多朋友对几何清理并不太在乎，这是可以理解的，作为学生，做分析项目主要是对一些很简单的模型，一般软件的功能就足够了。但是真正做工程项目是不一样的，要保证计算的精度，还要考虑计算的耗费，几何清理是CAE前处理的重要部分，有了它，很多事情可以事半功倍。

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