1网格划分基本概述

对于每个有限元（FE）仿真而言，必须将连续工件空间离散化为有限数量的单元。这些单元代表了真实工件的质量、刚度等方面的物理特性。空间离散化也称为网格划分。通常，网格划分由网格生成器执行。网格对整个求解分析起着至关重要的左右，主要体现在以下几个方面：

01网格数量影响到求解的精度和效率

常规来说，在电脑配置足够的情况下，网格数量越多，模拟得到的结果越为精确，但是当网格数量达到一定数量后，结果精度不再随着网格数量的增加而增加，并且求解时间也越久，通常情况下，我们需要平衡整个求解过程的求解效率和求解精度，这就需要我们控制网格数量。

Simufact Welding的网格不连续功能

2Simufact Welding网格类型

在Simufact Welding中，我们常用的实体网格类型共有4种，分别为：六面体 (7)、实心壳体（185）、四面体（157）、四面体（134）。

Simufact Welding软件还具有专业的网格划分工具，包括支持六面体Hexmesh网格、钣金零件的Sheetmesh网格、四面体单元的Tetmesh网格、单独针对环形零件的Ringmesh网格，用户也可以根据自身的实际情况，选择其他的网格划分工具，软件支持专业的网格格式，例如*BDF、*ARC等。

3Simufact Welding网格细化功能

前文提到，为了保证零件的计算精度和计算效率，我们通常需要对网格数量进行控制，而常规的网格控制方法，即为局部进行网格细化和粗化。在Simufact Welding软件的焊接模拟过程中，我们通常只需要关注焊缝区域和热影响区域的网格质量，我们需要将这两个区域的网格进行细化，而母材区域的网格，我们则不需要进行细化，进而控制住整体零件的网格数量。

局部:在焊缝附近局部细化

（较好, 但是对于长焊缝的大型模型，速度较慢）

Simufact Welding细化框

4Simufact Welding网格划分原则

01网格大小控制原则

在Simufact Welding焊接模拟仿真过程中，针对其网格划分，因为其模拟精度和质量主要依据于焊缝区域和热影响区域的网格，所以我们在进行相关工作时，主要基于下列两个原则：

1、组件厚度；厚度方面的问题,如果宽高比大于 1:8 ，即最小单元边到一个单元的最大单元边。如果超过这个宽高比，这个单元的刚度会很差，并且会产生不良的结果，并且可能会增加计算时间（模拟可能会变得不稳定）。常规在Simufact Welding软件中，我们推荐采用1:3以下的比例，适当的可以放宽到1:5。

2、焊缝/热源尺寸；为了捕获合理数量的积分点并具有恒定的瞬态模拟热通量，我们通常需要将单元尺寸调整为热源尺寸，遵循以下原则：宽度（b）: 2 - 3 单元 (每一边) 、长度（af+ar）：3 - 4 单元、深度（d）: 2 - 3 单元；

我们通过检查焊缝，发现其右侧焊脚高度为10mm、左侧焊接高度为15mm，此时我们可以选择：

1、焊脚为10mm的焊缝，我们可以选择网格尺寸为5mm或者3.3mm（即2~3层网格）；

2、焊脚为15mm的焊缝，我们可以选择网格尺寸为7.5mm或者5mm；

上述的方式，我们可以根据相应的原则来进行网格划分，但很多时候，因为焊缝较多且为了避免进行重复性的复杂网格划分，我们可以选择4mm作为折中的快速焊缝网格划分。

02网格质量控制原则

较大的畸变网格或者不合理的网格大小比例，都会影响到Simufact Welding软件的模拟质量，因此在进行网格过渡、细化、接触区域网格划分时，需要进行注意，主要涉及到以下几点：

1、避免较大扭曲单元，这种类型的单元刚度系数较差，将会导致模拟不稳定，很容易产生网格穿透的畸变网格（单元的插值点将在单元外）。

焊缝处直接进行粗化过渡

相邻网格比例过大

4、接触区域网格，避免双重交叉。因为Simufact Welding能够进行网格不连续的模拟分析，但在接触区域，若网格发生双重交叉穿透，也会影响模拟精度和收敛性，左侧为良好的网格接触情况，右侧为差的网格接触状态。

干涉模型