ANSA画六面体螺栓网格的步骤

在ANSYS Mechanical APDL中利用NX Draw 进行动态六面体螺栓网格模型的构建：M20×80螺栓实例分析

引言

在工程设计中，网格模型的质量直接影响了后续仿真结果的准确性与可靠性。本文以M20×80标准螺栓为例，介绍在ANSYS Mechanical APDL中利用NX Draw 进行动态六面体螺栓网格模型的全自动化构建过程，旨在讨论模型简化、网格生成策略，以及通过几何清理、面网格生成、实体网格构建、优化优化策略来确保网格均匀性与形状准确性的方法。

模型预备（模型初始化与几何清理）

在开始网格生成前，确保模型导入至ANSYS APDL环境中的专业准确性至关重要。利用NX Draw构建螺栓的CAD模型，初期模型会包含一些特定的设计细节，如倒角、圆角等，这些在实现自动化网格生成时稍显多余。因此，首要步骤是通过ANSYS APDL的TOPO模块执行几何清理操作，删除不必要的模型特征，以简约模型结构。

面网格生成与实体网格的构建初始化




基于螺栓的复杂结构特性，首先采用面网格化的策略进行初步建模。选择螺栓头部的平面部分作为起点，通过生成满足结构需求的四边形面网格，该步骤还同时为目标区域的详细分割打下基础。接着，通过几何投影方法，精确识别并定义螺栓在不同截面处（如圆柱体主轴两端）的几何变化细节，确保网格符合实际形状。

网格优化与均匀性控制

鉴于螺栓头部特有的几何结构，为实现均匀的四边形网格，策略性地将其最小圆区域等分为多个四边形更为合适。此外，考虑到螺栓内部其正方形和六边形区域对称性的关键特征，节点布置策略被细心设计以支撑这种形状对称性，确保六边形与正方形边上的节点分布均匀，从而在整体上生成12个四边形单元，并维持节点间的层次互补。

高质量网格优化过程

在建立预定的面网格之后，为提升网格质量，消除可能影响仿真实验准确度的结构缺陷, 局部优化环节显得尤为关键。特别是针对边缘存在“孔币”形状割痕的区域，执行网格Join(合并)操作，或者手动选择有望改善网格均匀性的区域。在调整设置过程中，重点保证节点关系的连续性与几何精度，处理好对角线与中心线的重合问题，确保模型的完整性和高效率。

关键步骤总结与模型最终优化

通过动态OFFSET(边界延拓)操作，精确调整至最终的体网格表征，自动迭代建立了完全六面体的螺栓网格模型。这一过程结合前述的几何清理、初始化面网格构造与优化策略，在确保模型与设计目标精确度的同时，通过高效的自动化流程实现三维体网格模型的构建与优化。