人字齿轮结构化网格划分

01 确定总体划分思路

1.1 检查模型
1.1.1 处理模型
1.1.2 切分模型
1.2 绘制引导网格
1.2.1 分隔面
1.2.2 划分2D网格
1.3 绘制体网格
1.3.1 单循环体网格创建
1.3.2 上侧网格生成
1.3.3 整体网格生成
1.4 检查体网格质量
1.4.1 共节点
1.4.2 检查自由边
1.4.3 检查T形边
1.4.4 检查网格质量
本案例使用模型

02 开始网格划分

2.1 检查模型
2.1.1 处理模型
查看模型是否需要修复/简化模型(将模型补充完整/去除微小细节特征)。
2.1.2 切分模型
人字齿轮上下对称,斜齿圆行布置。可以通过对单个斜齿旋转布置完成上半部分,最后对称完成整体模型构建。
通过命令:Geom>solid edit>trim with plane/surf切分模型,切分完成后如图2。

2.2 绘制引导网格
2.2.1 分割面
通过命令:Geom>quick edit>split surf-node;划出网格区域面,如图3。

2.2.2 划分2D网格
通过命令:2D>automesh,进行区域面2d网格划分。如图4。

2.3 绘制体网格
2.3.1单循环体网格创建
通过命令:3D>solid map;画出如下网格,如图5

2.3.2 上侧网格生成
通过命令:tool>rotate;旋转体网格,完成上侧网格构建,完成后如图6。

2.3.3 整体网格生成
通过命令:tool>reflect;镜像上下网格,完成整体网格构建。完成后如图7。

2.4 检查网格质量
2.4.1共节点
通过命令:tool>edges检查体网格,完成共节点操作,如图8。

2.4.2检查自由边
通过命令:tool>edges,检查体网格是否存在自由边,如图9所示,无自由边。

2.4.3检查T形边
通过命令:tool>edges,检查体网格是否存在T形边,如图10所示,无T形边。

2.4.4 检查网格质量
根据网格质量表格检查体网格质量

数据来源:《机械产品结构有限元分析通用规则》,国标GB/T 33582-2017
2.4.4.1最大倾斜度
检查结果,最大倾斜度50.02°,低于设定值60,如图11。

2.4.4.2长宽比
检查结果,最大长宽比为3.61,低于设定值5,如图12。

2.4.4.3网格最小角度
检查结果,最小角度39.98°,低于设定值40°的网格数量为36,占总网格不到1%,且不在关键位置,如图13。

2.4.4.4网格最大角度
检查结果,最大角度136.04°,高于设定值135°的网格为128,占总网格数量不到1%,且不在关键位置如图14。

2.4.4.5网格最大翘曲率
检查结果,最大倾斜度0.15°,低于设定值18°,如图15。

检查结果:体网格质量检查通过
03 网格划分完成

齿轮网格划分完成,完成效果如图16。


