4. 网格划分标准化策略
在 HyperMesh 中，网格划分标准化要解决的核心问题不是“能不能画出来”，而是“在给定几何、载荷与求解目标下，选哪种单元、用什么参数、达到什么质量门槛”。壳单元、四面体与六面体并非可以随意互换，它们对几何简化、厚度方向离散、计算规模与结果精度的影响差异显著。本节按“选型—参数—质量”三条主线展开，并给出可直接套用的模板与判据。
一、单元类型选型：先看几何特征，再看求解目标
壳单元适用于一个方向尺寸远小于另外两个方向的薄壁结构，典型对象是车身覆盖件、钣金支架、塑料卡扣、电池包上盖等。使用壳单元的前提是完成中面抽取：在 HyperMesh 中通过 Midsurface 面板对等厚薄壁件抽中面，再对中面划分二维网格。壳单元的优势是计算规模小、弯曲行为描述准确；代价是丢失厚度方向的应力梯度，且中面位置偏差会直接影响截面惯性矩。
实体单元适用于三个方向尺寸接近、或厚度方向存在明显应力梯度的对象，例如铸铝减震塔、橡胶衬套、厚壁接头。实体网格分四面体与六面体两类。四面体（二阶 Tet10 为主）对复杂几何适应性强，几乎可以自动生成，适合快速验证与复杂铸件；但其刚度偏硬，相同节点数下精度通常低于六面体，且接触面压力分布容易出现锯齿。六面体（Hex8/Hex20）在规则几何上精度与收敛性最好，尤其适合接触分析、非线性大变形与疲劳热点区，但需要几何分块与映射，人工投入高。
选型可归纳为一条判断链：薄壁等厚→壳；厚实且形状复杂→四面体；厚实且可切分为规则块→六面体；同一零件也可混合，例如主体用六面体、圆角过渡区用四面体，但必须在交界处保证节点连续或设置绑定接触。
二、参数模板：把“经验值”固化为可复用配置
标准化参数模板的价值在于让不同工程师对同一类零件得到可比的网格。模板至少应包含单元尺寸、单元阶次、厚度定义、连接方式与质量阈值五类字段。以下给出一份可直接落地的示例模板（数值为教学示例，需按项目实际标定）。
| 零件类别 | 单元类型 | 目标尺寸 | 阶次 | 厚度/层数 | 连接方式 |
|---|---|---|---|---|---|
| 车身钣金覆盖件 | Shell | 5 mm（圆角处 3 mm） | 一阶 CQUAD4 | 按中面厚度 T | 共节点 + 焊点 ACM |
| 底盘厚壁支架 | Hex | 3 mm | 一阶 CHEXA8 | 厚度方向 ≥ 3 层 | 共节点 / 绑定 |
| 铸铝减震塔 | Tet | 4 mm（圆角 2 mm） | 二阶 CTETRA10 | — | 绑定接触 |
| 橡胶衬套 | Hex | 1.5 mm | 一阶（杂交单元） | 径向 ≥ 4 层 | 共节点 |
在 HyperMesh 中，模板可通过 Utility → Geom/Mesh → BatchMesher 或自定义 *.criteria 与 *.param 文件固化。BatchMesher 的关键输入包括单元尺寸、最小/最大尺寸、增长率、质量准则文件与几何清理容差。例如对钣金件可设置：单元尺寸 5 mm、最小尺寸 2 mm、增长率 1.2、圆角识别阈值 3 mm、翘曲上限 5°。运行后通过 Check Elements → 2D 查看失败单元数量与分布，再决定是局部重划还是放宽阈值。
三、质量准则与判读：从“看云图”到“看指标”
质量检查不能只看单元总数，而要关注四类指标：形状指标（雅可比、长宽比、翘曲、角度）、拓扑指标（自由边、重复单元、T 型连接）、连接指标（节点偏差、法向一致性）与物理指标（厚度、材料方向、单元阶次）。在 HyperMesh 中，Check Elements 面板可一次性输出这些指标，并用颜色标记失败单元。
判读时遵循“先拓扑后形状、先关键区后一般区”的顺序。自由边和重复单元属于硬错误，必须清零；形状指标可按区域分级：疲劳热点、接触面、应力集中区执行严格阈值，非关注区可放宽 20%~30%。例如某钣金件在圆角处出现翘曲 8° 的单元，若该处为焊点连接区，应局部加密至 3 mm 并重新划分；若位于非承载边缘，可保留但需在报告中记录。
*.criteria 文件后，在 BatchMesher 中引用，可实现“划分即检查”。每次修改几何或尺寸后重新运行，避免手工逐项检查。最后，标准化不是一次设定，而是随项目迭代的闭环：选型判断→参数模板→质量检查→失败单元处理→模板修订。把每次修订记录在模板版本中，才能让壳、四面体与六面体的使用边界越来越清晰，网格质量与计算效率同步可控。