1.1CAE建模常用快捷键
F1(根据单元显示颜色) Shift+ F1(改变颜色)
F2(删除命令，包含所有类别的删除) Shift+ F2(临时节点增加或删除)
F3(节点连接/合并) Shift+ F3(自由边检查/容差内节点合并)
F4(测量距离、找圆心) Shift+ F4(平移)
F5(隐藏) Shift+ F5(查找)
F6(手动创建、切分、合并单元) Shift+ F6(自动切分单元)
F7(节点特殊编辑操作) Shift+ F7(投影)
F8(创建节点) Shift+ F8(同F7功能)
F9(线编辑) Shift+ F9(面编辑)
F10(单元质量检查) Shift+ F10(法向编辑)
F11(几何快速清理) Shift+ F11(模型转移组件)
F12(网格快速生成) Shift+ F12(单元平滑操作)
F键（模型满屏显示） O键（软件基础设置选项）
D键（网格/几何的显示/隐藏） Ctrl+T键（几何模型透明度调节）
ESC键（退出/返回上一级） G键（组件整体参数调整，可用来查看模型零件号）
1.2模型几何显示
为了更直观的查看模型，我们在下图1-1所示的模型几何拓扑状态下显示模型。则模型表现形式如图1-2所示。
图1-1
图1-2
自由边：即曲面边界。自由边只属于一个曲面，默认颜色为红色。在一个经过几何清理的模型中，自由边通常只存在于部件的外周或者环绕在内部孔洞的周围。
共享边：即曲面共用边界。共享边被两个相邻曲面所共有，默认颜色为绿色。
压缩边：即被toggle后的共享边。压缩边为两个相邻曲面所共有，但在划分网格时被忽略，不会生成节点，默认颜色为蓝色虚线。
T型连接边：即叠加的共享边。表示此边界被三个或三个以上的曲面所共用，默认颜色为黄色。
相邻两曲面的自由边，当间距在toggle的容差之内时，可以鼠标左键toggle成共享边；反之，相邻两曲面的共享边，可以鼠标右键toggle成分属两曲面的两条自由边。
1.3壳体的网格划分
几何模型本身就是壳体时，可以直接进行网格划分。
1.3.1划分原则
先难后易，即划分时先划分结构比较复杂的区域或零件；划分扩展方向尽量规整（矩形扩展），且尽量保证所画曲面（矩形区域）有两个方向边界节点数可调节。
保留主要几何线，在保证网格质量的前提下，尽量提高网格几何面贴合度，网格整体规整度和减少网格数量。
防止集中出现翘曲单元和三角形单元。无初始穿透。
1.3.2缺失面的修补
当发生几何面丢失或错乱时，对问题曲面进行修补。
曲面丢失：利用F11快捷键中进行补面删面操作。
曲面错乱：利用F11快捷键中在曲面上从外围向内切分曲面，使错乱曲面面积尽可能缩小，最后删除此曲面，再补面。
1.3.3几何清理
利用 F11 快捷键 ，把一些不需要的线给隐藏掉。以此清理出规整的几何曲面，方便划分网格。
利用F11快捷键来做washer孔和添加辅助线切割曲面。通常复杂构件的网格划分，首先需要根据面的形状以及构件的特征将面分割为便于控制和划分的一些小面。再从一个小面入手进行分网，接着划分与其相连的面，以保证网格的连续性和规整性。
1.3.4网格划分
图1-3
如图1-3，利用 F12 快捷键，选择目标曲面；
在网格调节时，如图1-4所示，线段上每两个硬点之间的节点数可调节，调节方式为：鼠标指针移动到节点数字上，单击左键节点数增加，单击右键节点数减少。
图1-4
1.3.5特征曲面网格的划分
1）孔的处理
直径小于6mm 的螺钉孔、铆钉孔、塞焊孔等全部忽略；对于线卡孔，将孔洞去除，在孔心处布置单元节点。（用F11快捷键里的filler surf + toggle edge补孔）；直径大于等于6mm 的孔必须保留。
孔圆周的网格数必须是偶数。
用于连接的螺栓孔，孔外圈最少画6个相同的四边形单元（即做F11快捷键里的washer），如图5-5所示，外圈直径的大小应与垫片相同（一般为孔径的两倍），因很多情况下分析工程师无法确认孔的用途，可将所有孔都做washer，因为washer孔的同时会让网格更整齐。
图1-5 washer孔
图1-6 直径较大的孔
对于用于布置线束的孔、工艺孔、车身减重孔以及定位孔等按表1-1 的规则处理，大于Ф45 的孔，周围网格采用标准尺寸进行划分。当孔为直径较大的工艺孔，减重孔等时，可不做washer。如上图1-6，当孔为直径较小的线束孔时，圆周可用四个网格模拟。
表1-1
|
孔的尺寸 |
孔的形状 |
|
Ф6~20 |
四边形 |
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Ф21~25 |
六边形 |
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Ф26~32 |
八边形 |
|
Ф33~38 |
十边形 |
|
Ф39~45 |
十二边形 |
对于椭圆孔直径在7～20mm 之间，构建两个网格单元；小于7mm 则用一个网格单元模拟。
椭圆孔短轴长度在7～20mm 之间，端头构建两个网格单元；小于7mm 则用一个网格单元模拟。如图1-7所示。
图1-7
2）过渡圆角/倒角的处理
对于尺寸大于、等于8mm 的圆角/倒角，必须生成两排网格单元；对于尺寸小于8mm 的圆角/倒角，只需生成一排网格单元即可。如图1-8。
图1-8
对于圆角/倒角长度小于4 mm，必须将倒角按图1-9 所示的方法延长到4 mm。
图1-9
3）加强筋的处理
关键区域的加强筋必须全部保留，如图1-10所示。
图1-10
对于小的加强筋可以进行扩展保留,如图15-11所示.
图1-11
4）翻边宽度大于8mm时，必须做至少两排平行网格
5）胶槽的做法同图5-10，一般只做两排网格。
6）关键区域单元应尽可能规则并细化，在粗细网格之间应有过渡单元；
7）非关键区域单元壳曲或凸起的高度<5mm，忽略。
几何模型体是实体时，若此零件厚度小于等于25mm，可以提取中间面，在中间面（壳体）上划分网格。步骤如下：
1）删除零件上的solid实体（若本身无实体，可跳过）。如图1-12（F2键）。
图1-12
2）抽取中间面。如图1-13。Geom-midsurface
图1-13
点，框选实体零件所包含的所有几何面，点确认（或直接鼠标中键确认）。
此时生成的中间面模型Hypermesh会默认的存放在自动创建的组里，为了方便后期模型检查，可将组件在原组件名基础上改名。
例如
其中为原实体模型组件
若实体几何模型曲面上有面缺失，导致无法抽取中面，则可直接在实体模型曲面完好的一侧划分网格（若无完好曲面，可将一侧曲面几何修补完好）。
几何模型是实体时，若此零件厚度大于25mm，例如铰链，则此模型网格必须用六面体网格划分，步骤如下：
1）在模型一侧表面划分网格（或抽取中面完成网格划分后再偏移到一侧表面）。
2）壳网格画好后，将网格法线调为一致，使用Shift+F10快捷键。如图1-14。
图1-14
选点击，显示组件法向。（红色为正，蓝色为负。）
选点击，将组件所有单元法线方向调整为同所选单元一致。
3）生成实体单元
图1-15
如图1-15所示。在2D-elem offset里，选择壳单元；至少是3（实体单元至少画成3层）；实体总厚度，即铰链等要生成实体模型的厚度。设置好后根据模型和壳单元法线方向进行实体单元生成。
实体单元生成后一定注意删除不再使用了的壳单元（只显示2D单元，将其删除）。只显示组件里的2D单元方法如下图1-16所示。
图1-16
1.4 Hypermesh中3D建模及检查质量
1.4.1 四面体建模
将实体数据（以铰链）为例导进Hypermesh如图1-17所示：
图1-17
将模型进行几何清理，主要清理模型上不是主要特征线，便于进行表面网格划分，四面体网格尺寸保持在大于1mm<尺寸<5mm为佳，实体上螺栓孔也要保留下→
点击F12进行网格划分→element size把网格尺寸定好，通用四面体用trias划分，螺栓孔用R-trias划分便于螺栓孔连接，划分好的体网格如图1-18所示。
图1-18
检查自由边→3D→Tetramesh转成四面体实体网格→点击elems→选择要转成四面体的网格→点击mesh即可生成如图1-19所示。
图1-19
根据分析需要再转成1D、2D网格→3D→order change→change to 1st 转成一阶四面体网格，Change to 2nd 转二阶四面体网格，这里直接转二阶四面体网格→点击elems选择划分好的四面体实体单元网格→选择Change to 2nd→点击change order即可生成二阶四面体网格如图1-20所示
图1-20
划分好要检查体网格质量→F10→3-d主要检查wapage、length、jacobian具体数字如图1-21所示，检查结果在窗口界面左下角的标题栏显示。
图1-21
T型单元也要检查→Shift+F3进入界面：点击elems选择生成的二阶四面体网格点preview equiv→equivalence,没有T型单元就显示→有T型单元点击equivalence,可如图1-22所示。
图1-22
检查四面体网格质量的方法：以length为例：进入F10界面→点击length单元尺寸定为2mm。
点击length，标题栏显示，
即有877个单元尺寸小于尺寸2mm，最小尺寸为0.79746mm再把单元尺寸定接近0.79746mm→0.8mm慢慢向2mm尺寸检查，直到所有单元尺寸检查到2mm为止→如把单元尺寸改为0.8mm→出现1个单元尺寸是0.79746mm→点击save failed→
提示
进入F5隐藏界面把当前显示的单元隐藏掉，再进入shift+F5查找界面如下图所示→点击elems出现一个菜单如图1-23所示。
图1-23
点elems选择→点击retrieve→就找到1个单元尺寸是0.79746mm，提示如下：
剩下1个尺寸为0.79746mm的单元→用F7修改即可如图1-24：
图1-24
1.4.2 六面体建模
六面体建模划分尺寸要在5*5mm左右，进入F12界面，定好单元尺寸如图1-25即可。
图1-25
六面体建模简单，具体建模省略，3D中六面体建模命令如下图所示：:这些命令都可以按照数据的不同形状采用对应的命令建立六面体模型。
六面体单元至少要划分三排以上网格，尽量避开三角形单元,六面体也要检查T型单元质量。
关键区域单元应尽可能规则并细化，在粗细网格之间应有过度单元；壳曲或凸起的高度<5mm，忽略; 防止集中出现翘曲单元和三角形单元。 NVH分析模型的网格要满足一定质量标准，不同的有限元计算软件对网格的要求不尽相同。NVH分析中常用的软件有NASTRAN和ABAQUS，对网格的要求如下：
1、翘曲度（Warpage）: ≤15
2、长宽比（Aspect Ratio）: ≤5
3、倾斜角度（Skew Angle）
CTRIA3: Skew Angle ≤10°
SKEW = 90 – MIN(a1,a2,a3)
CQUAD4 Skew Angle≤45°
即对应边中点连线的夹角中最小角的余角。
3、四边形内角（Angle Quad）: 45°～135°
5、三角形内角（Angle Tria）: 25°～120°
6、雅克比（Jacobian）: ≥壳0.6实体0.7
7、删除重复单元:初学建模者经常会在对称单元过程中由于误操作造成重复单元，介绍两种删除重复单元的方法：
方法①：F2→elem→by face（注意将不同面的单元都要选中直至该零件的整个表面）→delete entity
方法②：shift+F3→comp（选择含重复单元的零件）→preview equiv（重复单元与源单元的节点位置重合）→equivalence（合并重合节点）。
F10→2D→duplicates（合并节点后的重复单元被高亮显示）→save failed→F5→elems→ retrieve（高亮单元被提取）→elem→reverse→mask（隐藏一层重复单元）。
F2→elems→display→delete entity。
8、Tool→penetration 检查单元是否干涉或穿透。一般干涉是不允许的，穿透小于0.1可以接受。
总之建模一般流程是：划网格→检查单元质量→偏移料厚→检查单元质量→检查干涉穿透→检查单元质量→加焊点→检查1D单元质量。
3D模型检查就点3-d，Jacobian改为0.7，Length改为5mm即可其它都一样标准。
5.4 2D壳单元建模小技巧
1、WASHER：有的螺栓孔因受尺寸大小的限制，影响了所画网格的质量（2D网格质量标准请参考criteria文件）。螺栓孔周围会出现黄红色单元。如用手动调整会破坏WASHER单元的一致性，所以通过以下介绍过程来解决。
图1-26
图1-26中螺栓的直径（红色）： 8 mm
孔的直径(红色)扩大到8.5mm大的圆的直径(绿色)扩大到18mm，如图1-27所示：
图1-27
运用shift +F7命令→line 选取节点投影到线上如图1-28所示→Quality Index网格合格。
图1-28
2、在对汽车侧门，后背门等部分零件建模时需对零件的内板和外板连接处的节点对齐做翻边处理。如果方法不当会增加做翻边的操作过程和大量时间，以下将以侧门为例介绍一种做翻边法：
当把内板模型做好以后做翻边时，需要把内板最外一排网格上的节点投影到外板上来保证内板和外板的连接处节点对齐，如图1-29所示：
图1-29
运用几何面板中的Geom →point edit命令在节点处增加硬点，如图1-30所示：
图1-30
在需做翻边的曲面内自动生成网格，最外一层就是所需要的的翻边网格，如图1-31所示：
图1-31
3、快速修改局部WASHER：Geom→Sufaces→From FE出现一个界面如图1-32所示
图1-32
点击elems选要修改WASHER部位的网格→点击Create后生成所选择网格那么大的几何，如图1-33所示：
图1-33
F2删除所生成几何区域内的网格，结果如图1-34所示。
图1-34
F11进入quick edit界面，点击washer split→点击line(s)在括号里填上尺寸2mm(尺寸根据需要控制)→点击washer孔自动生成一排外径为2mm的washer如图5-35所示。
图1-35
划分网格即可如图1-36所示：
图1-36
修改Rbe2→1D→rigids→update→connectivity点击elem点washer上的rbe2→点node→选要做washer的dependent节点→update即可，操作如图1-37所示：
图1-37
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