优化Hypermesh有限元网格处理的策略与实践

为了对比Moldflow和Hypermesh 软件在有限元网格处理的差别，下面以实例来说明。

图1所示是用Pro/e软件构建的一款手机外壳。下面是对该模型的两点说明：

1）为了提高网格划分的质量，在模型导入Moldflow和Hypermesh软件之前就已经把一些小特征去除了，主要是一些小半径的倒圆角。

2）模型在导入Moldflow 和Hypermesh 软件时为了保持原模型的完整性，并没有进行文档格式的转换；导入Moldflow 软件时利用了Moldflow 的插件MDL直接导入Pro/e 模型；而Hypermesh与Pro/e有直接的文档交换接口，直接导入。

Hypermesh软件具有强大的中性面（midplane）提取功能，模型导入Hypermesh 后，直接在该软件下提取中性面（提取中性面时，可以通过控制相关的参数来优化中性面的提取，以得到合理的中性面）。

得到的中性面质量很好，进行少许的几何清理便可（Hypermesh 软件具有强大的几何清理功能）。对所得的中性面进行网格划分，单元尺寸为2mm，所得单元数为2315 个，得到的有限元模型如图2 所示。

在划分有限元网格时，可以设定各种控制参数来优化网格质量，还可以对所划分的网格进行光顺处理，使所得网格更加合理。网格划分完后，可以参看网格的各项标准指标，这些指标是衡量网格质量的重要参数，详细的单元质量控制指标标准见图3，单元质量结果见图4。

Hpermesh 软件具有强大的数据接口，支持广泛的求解器。将网格模型输出后，可直接导入Moldflow 软件使用，导入后的网

格见图5。可见，导入后的网格保持了原有网格的特性，均匀而完整，从网格结果指标来看，这些数据表明，该有限元网格划分合理，质量较好。

为了对比分析，再看看利用Moldflow 软件直接划分网格的结果。先利用MDL插件直接导入Pro/e 模型，网格类型选择中性面，划分网格的单元尺寸也是2mm，最后得到2109 个单元，所得的有限元模型见图6，单元质量指标见图7。

从Moldflow 划分的有限元模型可以看出，网格质量并不是很好，有破缺网格，有些地方的网格质量并不是很理想，有些地方横纵比偏大；要在Moldflow 下优化这些网格不是不可以，但需要花费大量的时间，利用里面的网格编辑工具一步一步地编辑，实在是一件费劲的事。

从以上两个软件在相同条件下所作的有限元模型的整个过程可以看出：

1）Hypermesh 软件在网格质量控制指标方面有更完整的数据，因此，所得的网格更加趋于合理。

2）Hypermesh软件具有更强大的几何清理功能。

3）Hypermesh软件具有更强大而便捷的网格编辑功能。

4）在相同条件下，Hypermesh 软件划分出的网格有2315个单元，而Moldflow 划分的有2109 个单元，可见，Hypermesh 划分的网格更加完整有序。

5）Hypermesh 软件具有更加强大的数据接口功能，能直接接收和输出各种格式的数据。

因此，在进行注塑成型模流分析时，可以使用Hypermesh 软件进行前处理，对Midplane 网格划分和修改，再将所得的网格数据导入Moldflow 中进行模流分析，可以节省网格划分和优化的时间，使得CAE工程技术人员能够投入更多的精力和时间到分析计算工作上去。

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