航空发动机叶盘等循环对称结构分析过程中通常需要使用2D相关网格,可以确保零件接触面之间或者对称零件上两面之间的网格匹配。2D相关网格在指定的主面(独立面)和目标面(相依面)创建出相同的自由网格或者映射网格。
图1
2D相依网格有两种不同的创建类型:常规和对称。
图2
图3
常规类型要求主面和目标面必须在拓扑外形上相同,两面具有相同的边数和曲线数,但尺寸可以不一样,可做均匀缩放。如下图所示的两面。
图4
对称类型的相依网格时,主面和目标面必须相同。如果选择对称作为依附网格类型,还必须指定坐标系。软件使用此坐标系从主面到目标面变换节点,以计算在目标面上的适当节点位置。这将保证目标节点位置正好是变换的主节点位置。
对称类型相依网格适用于循环对称模型。在循环对称分析中,对称平面上的节点必须匹配并一一对应。这样,软件便可以生成适当的约束方程来强制循环对称。在这种对称平面上定义对称类型相依网格,可保证沿该平面的节点完全匹配。
注意点:如果已将某个面指定为相依网格中的目标面,则不能在其他相依网格定义中将该目标面用作主面。例如,不能创建两个相依网格(其中 F2 是 F1 的目标面,F2 是 F3 的主面)。
当创建相依网格时,软件必须准确地将节点从主面的边界映射到目标面的边界。要保证此映射能正确进行,必须小心地定义主面的外内环(边界)如何与目标面的外内环对应。在 2D 相关网格对话框上,必须使用匹配环选项明确定义主面外环上的边和目标面外环上的边之间的对应关系。边对应项和边方向都很重要,因为它们控制边界节点映射。如果对应项或方向不匹配,则相依网格的质量甚至有效性可能会降低。
图6
此外,如果主面和目标面包含任何内环(例如,切透模型的洞),还必须定义这两个环之间的对应项。如果内环是圆孔,要注意起始点位置一致(如图7),否则会引起网格质量问题(如图8),甚至不能划分出网格。
图7
如果遇到图8起始点位置不同的问题,可以采用模型清理工具条中的拆分边产生端点,确保起始点位置一致。多余的端点采用合并边移除。
图8
自Simcenter 3D 11(NX11)版本起,增加了耦合方式,即循环部分的两个端面网格不需要沿着周向协调,且后处理器支持循环结构计算结果的完整显示或者部分显示,见图9
图9