生成有限元的网格

本节概述了在 Simcenter STAR-CCM+ 中使用基于部件的网格操作生成体网格或壳体网格的步骤。如果导入了 CAE 模型实体网格，并且希望在 Simcenter STAR-CCM+ 中对其进行网格重构，可以采用相同的步骤。

固体应力模拟需要 3D 线性单元或二次单元或连续壳体的网格。连续壳体是几何上一个维度（厚度）较薄的 3D 单元，可用于高效离散薄体结构，如板、壳体和膜（请参见有限元壳体兼容性模型参考）。要在 Simcenter STAR-CCM+ 中生成网格：
  1. 右键单击几何 > 操作节点，然后创建以下某项网格操作：
    网格网格操作
    实体结构的 3D 网格
    定向网格
    这将生成六面体单元。
    有关定向网格生成器的信息，请参见定向网格化。有关分步示例，请参见线性应力分析：悬臂工字梁教程。
    自动网格
    生成四面体或楔形体单元。有限元仿真不支持多面体网格。
    对于此操作，可选择四面体网格生成器来生成四面体单元，或选择四面体网格生成器与薄体网格生成器。后一个组合会在常规薄体几何（如薄板）中生成楔形体单元，或者在更复杂的几何中生成不同单元的混合。除了四面体和楔形体之外，偶尔也可以生成棱锥体作为过渡单元。薄体网格生成器不保留部件曲线的边。使用薄体网格生成器时，不能在曲线上定义载荷或约束。
    薄结构的壳网格
    自动网格（壳体）
    生成四边形或三角形壳体网格（请参见自动网格（壳体））。
    此操作会为包含 Quad4 和 Tria3 单元的壳部件生成以四边形或三角形为主的网格。建议将这些单元用于弯曲占主导的薄体结构。
    对于 3D 网格和壳体网格，根据几何要求设置网格控制，并确保在预期会出现应力集中的区域中使用适当的网格分辨率。有关一般准则，请参见网格要求和准则。
  2. 如果网格操作的输入零部件包含零部件曲线和点，则确保固体应力模型在相关的物理连续体中处于活动状态。
    注如果在执行网格操作之前未激活固体应力模型，则 Simcenter STAR-CCM+ 不会将零部件曲线和点传递到网格表示。
  3. 执行网格操作。
默认情况下，网格操作将生成线性单元。要生成二次元，需要添加中间边节点作为角节点的插值：
  1. 选择区域 > [固体区域] > 物理条件 > 中间边节点选项节点。
  2. 将中间边节点设为添加 -- 线性插值。
    Simcenter STAR-CCM+ 将在求解初始化期间添加中边节点。
可使用 Element Type(单元类型) 场函数在标量场景中可视化网格单元拓扑，该函数会用唯一编号标识每个单元拓扑。
  1. 使用以下设置创建标量场景：
    节点 属性 设置
    场景 > 标量 1 显示网格 激活
    部件 零部件 区域 > [固体区域边界]
    场函数 函数 Element Type(单元类型)
    有关每个单元拓扑的 Element Type(单元类型) 场函数值，请参见体单元一节。
    以下示例显示了具有中间边节点 (Tet10) 的四面体网格。对于 Tet10 单元，Element Type(单元类型) 值为 24。