CAE前处理技巧：实体焊缝处理

使用工具：simlab 2020

可能很多人没有听说过simlab，但是如果说Altair Hyperworks可能稍微耳熟一点，如果还很疑惑，那说Hypermesh很多人应该听说和使用过。

就个人所知，Altair公司在结构建模和分析这块现在主要有四个平台，分别是：Hyperworks，simlab，simsolid和solidthinking，它们分别面向不同的使用群体。

而simlab虽然现在貌似推成多物理场平台，但是前期推出的时候以强大的四面体划分能力为主，比如下面的发动机缸体：

个人使用普通的笔记本电脑，不用进行过多的设置，5分钟不到就可以得到如下体网格，期间，simlab对于非常细小杂乱的特征也会自动进行修复（要得到质量更好的网格，需要进行额外的质量管理）：

当然，除了强大的四面体网格划分之外，simlab还提供了很多特殊的工程分析建模方法，本文要说的实体焊缝就是其中的一个功能：

下面就以该模型为例，说明下如何在simlab中创建最基本的实体焊缝。

流程说明

step1  准备面网格

首先我们得理解，simlab生成四面体的基本思路是先生成面网格，再生成体网格，因此使用mesh工具直接生成结构的面网格，单元平均尺寸设置为2mm。

需要注意，这两个体是完全独立的，后续通过焊接实体连接，因此不需要通过共节点来保证连接关系。

step2 准备焊线

删除多余分段，将离散的焊线合并为一条，这样，我们就可以得到一条完整的焊线（图中深蓝色线）：

step3 创建焊缝表面

得到了完整的焊线后，使用advanced→weld→weld创建焊缝表面：

这里需要设置一些参数，主要是两侧焊接的厚度以及网格层数，焊缝的类型以及焊缝的端部形式，按照图中参数（焊接面厚度2mm，网格两层，焊缝网格3层）可以得到如下焊缝表面网格：

注意，现在生成的只是焊缝的面网格，并且由于焊缝的插入，原始模型的网格局部一定程度被破坏：

step4 局部面网格重划

通过remesh，我们可以在保留焊缝连接关系的前提下重新划分局部网格：

step5 生成焊缝实体

面网格都准备好之后，使用volume mesh快速生成焊缝实体：

这样就得到了完整的具有网格连接性的焊缝网格（从剖面图可以看出）：

当然，simlab的weld工具提供了很多焊缝类型：

这些焊缝类型的生成方式略有差异，但是不管哪一种，基本思路都是：面网格 → 焊线→ 布尔操作得到焊缝局部面网格 → 网格修复 → 生成焊缝实体。

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