高效有限元分析：SolidWorks与Ansys协同下的CAD到CAE流程优化

摘要：

随着现代工程设计需求的日益复杂，有限元分析（CAE）成为评价产品性能不可或缺的部分。在这过程中，高效的有限元模型建立与修改是提升工程效率的关键。HyperMesh和ANSA是业界公认的有限元前处理软件典范，广泛应用于有限元分析，显著提升了CAE工程师的工作效率和分析仿真精度。文章重点介绍一种实用方法，结合SolidWorks的CAD功能与Ansys的CAE分析能力，以实现高效、精确的模型处理与质量网格划分。

正文：

在当前的工程实践中，CAE分析工程师大约有80％的工作时间耗费在了有限元模型的构建和优化上。对此，通过采用坚实、功能丰富的前处理软件，如HyperMesh与ANSA，可以在很大程度上提高工作效率及仿真精度，同时减少前处理阶段的时间成本。然而，对于那些寻求低技术门坎或是偏向注重设计创新而非需过多投入CAD与CAE工具的初学者来说，提供了以CAD工具（例如SolidWorks）与CAE分析工具（例如Ansys）结合，实现几何清理、分割，继而用高质量网格划分的解决方案。

步骤概述：

步骤一： SolidWorks构建与分割  使用SolidWorks这一业界熟知的CAD软件，首先建立基本三维模型，接着对其实施细致的几何清理和分割，这一步骤对于识别并移除固有误差或不必要的几何结构至关重要。




步骤二： DM合并以形成多实体部件  将各个分割的实体模型在DM（SolidWorks的零件管理器）中合并到一起，形成一个多实体部件。借助于这一过程，不同实体间的接口可以达到无接触状态，同时共用的节点也能得到有效维护，即构建兼容的接点结构，优化模型整体性能。

步骤三： Ansys中的Meshing网格划分  接着，直接导入SolidWorks中的多实体部件到Ansys，利用Ansys的Meshing功能对模型进行六面体网格划分。六面体网格提供了一种准确捕捉复杂形状特性的方法，特别是在需要考虑局部应力应变特性时尤其重要。

注意点与操作优化：

当进行六面体网格划分时，不切分的情况需要特别注意。此时，模型内部数据处理和完善，包括识别关键节点和边缘，对于提高网格质量至关重要。操作时，确保在划分前完成所有必要的几何清理工作，例如去除小面、树胶、以及使用半项紧固选项简化实体，以确保后续网格划分的准确性和效率。