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(1) 網格的劃分

ANSYS在前處理方面功能強大，而在劃分網格方面尤其是對于復雜模型，其能力 遠不如HyperMesh。HyperMesh創建三維網格的基本步驟分為兩大步，它的基本思想是 三維實體都是由面組成的，則首先可以通過切分實體改變面的拓撲結構來生成髙質量的 面單元，然后再對已有的二維網格通過掃描、掃掠等方法生成三維實體單元。且與 ANSYS有所不同的是，HyperMesh中為先劃分網格再設置單元類型和材料屬性。

本文將在SoildWorks中建立的簡化模型導入HyperMesh中，首先修復拓撲狀態顯示 下出現的不正確的連接關系或者間隙，對實體做線或面分割，盡量將模型分割為規則的 實體以便劃分四面體或六面體網格。網格劃分后，調用Hyper Mesh自身的網格質量檢 查功能進行網格連續性檢査和單元質量檢査，從而獲得較好質量的網格。另外網格的密 度也不是越高越好，對于尺寸較大的部件，如床身立柱等，可設置較大的單元大小，對 于尺寸較小部件的則可劃分更為精密的網格。

(2) 單元類型的設置

選擇恰當的單元類型有助于提高計算效率和分析結果的準確性。該機床的床身、立 柱、主軸箱、立滑板結構形狀復雜，因此可以選用soHd45和solidl85實體單元，它們 都是8節點六面體單元，每個節點有x、y、z三個方向的3個自由度，具有節點少，計 算精度高、效率高等優點，同時，它們都可以退化為四面體和棱柱體，但退化后的單元 會影響計算結果的精度，在計算量允許的情況下，優選solidl85實體單元，它是solid45 實體單元的高階形式。該仿真計算所用的計算機容量足夠大，故設置單元類型為 solid 185。

這里值得注意的是,10節點四面體單元和8節點六面體單元都具有很高的計算精度， 它們的區別在于四面體單元的節點個數多，可以很容易的劃分各種復雜結構，但計算規 模大，而六面體單元節點個數少，計算量小，但是有些復雜的結構很難劃分出好的六面 體單元，容易產生退化，因此在選用實體單元時，應綜合考慮結構特性，計算精度和計 算量等因素。

另外，絲杠雖然是細長結構，可采用beam梁單元簡化模型，但研究表明采用beam 單元會產生較大的計算誤差^[8〇1，故絲杠的單元類型亦設置為solidl85。

(3) 材料屬性的設置

在網格劃分完成之后設置部件的材料屬性。結構大件、電機座、軸承座和螺母座的 材料是鑄鐵HT300,絲杠、絲杠螺母的材料是高性能優質鋼8620H;主軸屈于山幾種不 同材料的部件組成的復合構件，其密度用等效密度來替代，彈性模和泊松比則按其材 料來近似定義。表2.1是SGM50A臥式加工中心主要零部件的材料屈性。