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第 3 章 – 几何与网格

零件与网格设置：零件右键菜单提供哪些操作，几何与网格菜单各做什么。

MANUAL CH. 42 节阅读约 8 分钟更新于 2025-10-20

模型树的几何选项卡有两个主要容器——零件和网格设置。前者存放模型中的所有零件，右键单击零件时可使用以下选项：

编辑 – 允许编辑零件的名称和颜色（也可以双击零件访问）。
查询 – 启用查询工具。
预览边网格 – 显示表示将要生成的网格中节点的点（这样就可以在生成网格之前判断网格尺寸是否足够）。
创建网格 – 启动网格生成器并为零件创建有限元网格。
将几何复制到结果 – 允许在后处理中显示几何零件。
隐藏/显示/仅显示 – 用于隐藏和显示所选零件的选项，也可以使用空格键隐藏和显示零件及其他对象。
设置颜色/重置颜色/设置透明度 – 设置零件的颜色和透明度。
删除 – 删除所选零件。

几何菜单包含以下选项：

零件 – 通用零件几何选项：
- 编辑：名称、零件类型、网格、外观，
- 变换，
  - 缩放。
- 将几何复制到结果，
- 隐藏/显示/仅显示，
- 设置颜色/重置颜色/设置透明度，
- 删除。

CAD 零件 – CAD 零件几何选项：
- 翻转面法向 – 翻转壳面朝向，
- 使用两点分割面 – 通过投影使用所选的两个点分割面。

Stl 零件 – STL 零件几何选项：
- 按角度查找模型边 – 查找符合指定角度条件的模型（特征）边，
- 翻转零件面法向 – 翻转表面朝向，
- 平滑零件 – 对 STL 零件应用平滑处理。
- 删除零件面 – 删除所选的面。

创建组合零件 – 将两个或多个零件合并为一个零件（主体）。
重新生成组合零件 – 重新生成组合零件。
交换零件几何 – 在两个零件之间交换几何。
分析 – 检查几何中的以下情况：
- 短于[指定值]的边，
- 距离小于[指定值]的边，– 小于[指定值]的面，
- 角度为[指定值]的顶点。

网格菜单包含以下选项：

网格设置项：创建、编辑、复制、删除 – 网格生成器的设置
预览边网格
创建网格

可以创建以下网格设置项：

网格划分参数 – 全局网格划分设置：
- 数据
  - 名称
  - 网格设置：基本、高级
- 网格尺寸
  - 网格尺寸定义：绝对、相对，
  - 最大单元尺寸（用于绝对）或最大单元因子（用于相对），
  - 最小单元尺寸（用于绝对）或最小单元因子（用于相对），
  - 渐变：0 – 均匀网格，1 – 激进的局部渐变，
  - 每边单元数 – 几何每条边上的单元数，
  - 每曲率单元数 – 每个曲率半径上的单元数。
- 网格优化
  - 2D 优化步数 – 用于 2D 网格的优化步数，
  - 3D 优化步数 – 用于 3D 网格的优化步数。
- 网格类型
  - 二阶：是/否，
  - 几何上的中间节点 – 将中间节点投影到几何上，选项：是/否，
  - 以四边形为主的网格：是/否（仅适用于壳和 2D 零件）。
- 网格操作
  - 分割组合网格：是/否（将组合零件网格分割为互不连接的零件网格），
  - 合并组合零件：是/否（将组合零件网格合并为单个网格零件）。
网格细化 – 局部网格细化设置：
- 名称
- 单元尺寸
壳 Gmsh：
- 名称，
- 2D 网格划分算法：MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad，
- 重组算法：None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad，
- 三边面超限：是/否，
- 四边面超限：是/否，
- 网格优化：
  - 一阶单元：None、Laplace 2D、Relocate 2D、Quasi-structured quad。
加厚壳网格 – 可用于基于准结构化四边形 2D 算法创建拉伸网格，而拉伸网格功能不支持该算法：
- 名称，
- 厚度，
- 层数，
- 偏移，
- 保留模型边：是/否。
四面体 Gmsh：
- 名称，
- 2D 网格划分算法：MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay，
- Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad，
- 3D 网格划分算法：Delaunay、Initial mesh only、Frontal、MMG3D、R-tree、HXT，
- 三边面超限：是/否，
- 四边面超限：是/否，
- 金字塔单元实验性：
  - 重组算法：None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad。
- 网格优化：
- 一阶单元：None、Gmsh、Netgen、Relocate 3D，
- 二阶单元：None、High order、High order elastic、High order fast curving
超限网格
- 名称，
- 重组：是/否，
- 金字塔单元实验性：
  - 允许金字塔单元：否/是。
拉伸网格 – 在选定的基准面上创建的表面网格（可预览）沿自动检测到的方向拉伸（由粉色箭头指示）：
- 名称，
- 2D 网格划分算法：MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad，
- 重组算法：None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad，
- 三边面超限：是/否，
- 四边面超限：是/否，
- 特征方向上的单元尺寸：
  - 定义方式：比例因子、单元数量、多层
  - 比例因子 \ 单元数量 \ 相对层尺寸、每层单元数
旋转网格 – 在选定的基准面上创建的表面网格（可预览）沿自动检测到的方向旋转（由带双箭头的粉色箭头指示）：
- 2D 网格划分算法：MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad，
- 重组算法：None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad，
- 三边面超限：是/否，
- 四边面超限：是/否，
- 特征方向上的单元尺寸：
  - 定义方式：比例因子、单元数量、多层
  - 比例因子 \ 单元数量 \ 相对层尺寸、每层单元数

引入相对网格尺寸设定是为了应对以下情况：只有装配体中选定的部分零件需要更密的网格，而这些零件尺寸各不相同，因此使用单一的绝对设置难以实现。在这种情况下，相对设置可以在所有零件上创建同等密度的网格。

网格细化选项可用于局部网格控制。可以选择表面、边或顶点，并指定局部网格尺寸。网格细化可以在生成网格之前预览。

可使用三种 Gmsh 网格类型创建六面体网格：超限、拉伸和旋转。适用以下规则：

默认情况下不会生成六面体网格，总是需要进行重组（将三角形重组为四边形）。
对于拉伸和旋转网格，可以使用超限算法获得更结构化的网格。
拉伸和旋转网格划分不能应用于组合零件，因此应使用基准面分区而不是体积分区。应使用例如表面角度选择模式一次性选中所有这些基准面片。
拉伸和旋转网格划分需要具有 3 条或 4 条边的面，才能利用超限算法。
超限网格划分可以应用于组合零件，因此推荐使用体积分区。
超限网格划分需要具有 5 个或 6 个面的体。这些面各自应有 3 条或 4 条边。