5.2 网格缺陷修复工具
通过5.1节的网格诊断工具，发现划分的网格中存在的网格缺陷，而网格的质量直接影响着模流分析结果的准确性，所以，对网格缺陷的修复是相当重要的工作。Moldflow 2012提供了22种网格缺陷修复工具（见图5-23），熟练掌握这些网格修复工具的使用方法是十分重要的。
选择菜单：“网格”，弹出网格缺陷修复菜单及其级联菜单，如图5-24所示，或者选择菜单：“查看”→“工具栏”→“网格处理”，从而调出网格缺陷修复工具栏，如图5-25所示。
图5-23 “网格缺陷修复”对话框下拉菜单
图5-24 网格缺陷修复级联菜单
图5-25 网格缺陷修复工具栏
5.2.1 自动修复
“自动修复”主要用于修复网格中存在的交叉与重叠单元问题，可以有效地改进网格的纵横比。此项功能对双层面模型很有效。
【提示】在使用一次该功能后，再次反复使用，可以提高修改的效率，在手动处理网格存在的问题之前，一般都先进行自动修复，可以减少工作量，但是不能期待该功能解决所有网格中存在的问题。
单击“自动修复”按钮，弹出如图5-26所示对话框。
单击“应用”按钮，系统会花点时间自动修复已划分的网格，弹出结果窗口如图5-27所示。
图5-26 “自动修复”对话框
图5-27 自动修复结果
5.2.2 修改纵横比
图5-28 “修改纵横比”对话框
“修改纵横比”用于修复纵横比，是通过指定最大纵横比，来降低网格模型中的最大纵横比。使用此命令后，系统会自动改善一部分三角形的纵横比问题，通常使用此命令后，系统并不能将纵横比修复到所期望的数值，所以，在使用此命令后，有较大纵横比的地方还需要手动进行修复。
单击“修改纵横比”按钮，弹出如图5-28所示对话框。
其中，“当前最大纵横比”是显示当前模型中纵横比的最大值，而“目标最大纵横比”是期望的最大纵横比值，可以自行设置，一般为“6～20”。
单击“应用”按钮，系统会花点时间自动修复已划分的网格，弹出结果窗口如图5-29和图5-30所示。
由修复前后的图可以看出，通过纵横比自动修复工具，使纵横比由13.9降低到11.5。
图5-29 处理纵横比结果
图5-30 修改纵横比结果
5.2.3 整体合并
“整体合并”通过指定“合并公差”，自动合并所有间距小于合并公差值的节点。主要用于修复纵横比和零面积区域。
【提示】这个选项对于有零面积区域或极小单元格存在的网格来说很有用，同时它又是修复纵横比问题的有力工具，使用此选项可以消除网格中的零面积区域，并可以大大减少纵横比较大的三角形单元的数量。
单击“整体合并”按钮，弹出如图5-31所示对话框。
【说明】对于“整体合并”，由于软件会根据合并公差对网格中所有距离小于所设置公差值的网格进行自动合并，所以，如果设置的值太大，合并后会使网格模型产生变形。图5-32中合并公差设置为0.1mm，合并结果如图5-33所示。当然在纵横比较大的三角形单元的数目较多的网格模型中，合并公差可以尽可能取得较大值，这样可以修复掉更多的纵横比过大的三角形网格，以减少后续修复纵横比的麻烦。
每次使用完“整体合并”命令后，可以旋转模型，检查下网格模型特征处（如薄肋、倒圆角）有没有变形现象。
图5-31 “整体合并”对话框
图5-32 “整体合并”设置
图5-33 整体合并结果
5.2.4 合并节点
“合并节点”用来将一个或多个节点合并到一指定的节点上。常用于修复自由边、纵横比较大、交叉或重叠三角形单元等。
单击“合并节点”按钮，弹出如图5-34所示对话框。
【提示】依次选择准备合并的两个节点，“要合并到的节点”是目标节点，“要从其合并的节点”是要合并的一个或多个节点，如果是多个节点的话，按住Ctrl键，依次选择。
首先用结果查询，找到纵横比过高的一个网格单元，如图5-35（a）所示，N2216是目标节点，N1783要合并到N2216节点的起始节点。合并后的网格模型如图5-35（b）所示。
由合并前后网格模型的对比图可以看出，合并之后的网格单元形状比较合理，由纵横比诊断图5-35（b）可以看出，合并后原来区域的纵横比降低了。
图5-34 “合并节点”对话框
图5-35 合并节点结果
5.2.5 交换边
“交换边”用来交换两相邻三角形单元的公共边，但是相邻的三角形单元必须在同一个平面上，否则无法交换，主要在改善网格纵横比时使用。
单击“交换边”按钮，弹出如图5-36所示对话框。
其中，“选择第一个三角形”、“选择第二个三角形”分别用来鼠标选择两个相邻的要交换三角形单元。
【注意】两个交换的三角形必须是同平面且具有共用边才可以交换成功。
“允许重新划分特征边的网格”的复选框也必须选中，否则对于多数交换过程来说，往往交换无法成功。
如图5-37所示，对两相邻两三角形单元进行共用边交换之后，提高了网格质量。
图5-36 “交换边”对话框
图5-37 交换边结果
5.2.6 匹配节点
“匹配节点”用于手动修改完网格后获得更好的网格匹配，将网格模型表面上的一节点投影到另一面指定的三角形单元上，可以重新建立良好的网格匹配。
单击“匹配节点”按钮，弹出如图5-38所示对话框。
其中，“要投影到网格中的节点”用于选择投影节点，“用于将节点投影到的三角形”用于选择投影三角形。
5.2.7 重新划分网格
“重新划分网格”对某区域重新划分网格，用于获得更加合理的网格，在模型划分完网格的基础上，需要对部分区域进行重新划分。可以用来在形状复杂或者形状简单的模型区域进行网格局部加密或局部稀疏。
单击“重新划分网格”按钮，弹出如图5-39所示对话框。
其中，“选择要重新划分网格的实体”选择要重新划分的区域，“目标边长度”指定重新划分单元的边长，此数值的大小将影响到重划分后的网格密度。值越小，密度就越大，将其划分单元边长设置为8mm。划分前后的网格如图5-40所示。
图5-38 “匹配节点”对话框
图5-39 “重新划分网格”对话框
【说明】在对网格单元进行重新划分时，应将所划区域的上下表面网格同时选中以避免重划区域后影响网格的匹配率。
图5-40 重新划分网格结果
5.2.8 插入节点
“插入节点”用来在指定的两节点之间或指定的三角形单元内创建一新的节点，以获得理理想的纵横比。
单击“插入节点”按钮，弹出如图5-41所示对话框。
【说明】选择的两个节点必须是同一个三角形上的同一条边上的节点，否则插入选项无法完成。同时，推荐选择对话框中的“过滤器”选项，以免因系统捕捉到其他类型而使操作失败。
其中，包括在指定的“三角形边的中点”或“三角形的中心”创建一新的节点，分别如图5-42～图5-44所示。
图5-41 “插入节点”对话框①
图5-42 “三角形边的中点”插入节点
图5-43 “插入节点”对话框②
图5-44 “三角形的中心”插入节点
5.2.9 移动节点
“移动节点”用来将指定的一个或多个节点按照指定的绝对或相对坐标移动一定距离。
单击“移动节点”按钮，弹出如图5-45所示对话框。
其中，“要移动的节点”是选择要进行移动的节点，然后在“位置”中输入移动节点的目标位置，即其坐标X、Y、Z的值，可以选择“绝对”或者是“相对”。
除了直接输入目标位置的坐标值（见图5-46）之外，更为常见的是直接把节点拖动到目标位置，如图5-47移动节点的功能也适用于柱体单元。
图5-45 “移动节点”对话框①
图5-46 “移动节点”对话框②
图5-47 移动节点结果
5.2.10 对齐节点
“对齐节点”用来重新排列一组节点，需要首先指定两节点作为基准节点，然后把选择的需要移动的节点重新排列到两基准节点所在的直线上。
单击“对齐节点”按钮，弹出如图5-48所示对话框。
其中“对齐节点1”和“对齐节点2”是选择参考节点，而“要移动的节点”是选择要与前两者成直线排列的节点。如果有需要，按住Ctrl键，依次选择，以达到一次性即能够对齐多个节点的结果，如图5-49所示。
图5-48 “对齐节点”对话框
图5-49 对齐节点结果
5.2.11 单元取向
“单元取向”用于将取向不正确的单元重新定向，但不适合三维类型的网格。
单击“单元取向”按钮，弹出如图5-50所示对话框。
首先选择定向错误的单元，将会在“要编辑的单元”后面的文本框中显示选中的三角形单元集；在“参考”后面的文本框中输入“选择参考单元”，或者直接在模型上选择参考单元即可，单击“应用”按钮即可。
【说明】在修复定向错误的单元的时候，通常使用“全部取向”，可以一次性修复所有定向错误的单元，速度比较快，所以较少用单元定向进行单个修复。
5.2.12 其他网格修复工具
1. 填充孔
“填充孔”是通过创建三角形单元来填补网格上所存在的非结构性洞孔或是缝隙缺陷。主要用于修复自由边及出现孔洞的区域，也可以用于建模。
单击“填充孔”按钮，弹出如图5-51所示对话框。
可以手动依次选择定义洞孔的节点，或选择一节点后，单击“搜索”按钮，系统会自动搜索洞孔的边界，如图5-52所示。
【说明】如果有两个或多个自由边区域相邻在一起，或同一自由边区域不位于同一平面时，用“搜索”可能会导致补孔失败，此时可以按住Ctrl键不放，依次选择自由边上的节点先补好一个孔或单个三角形，然后再补其他的孔洞即可。
图5-50 “单元取向”对话框
图5-51 “填充孔”对话框
图5-52 填充孔结果
2. 缝合自由边
“缝合自由边”可以用于修复自由边。单击“缝合自由边”按钮，弹出如图5-53所示对话框。
图5-53 “缝合自由边”对话框
用鼠标选择有自由边的区域，然后选择对话框中的“指定”，并输入数值，单击“应用”按钮，即可缝合自由边，如图5-54所示。
【提示】如果无法缝合时，可适当将数值改大，再尝试缝合。
图5-54 缝合自由边结果
3. 平滑节点
“平滑节点”用于自动重新划分与选定节点有关联的网格单元，以得到更加均匀合理的网格，从而有利于计算。
单击“平滑节点”按钮，弹出如图5-55所示对话框。
单击鼠标用拖曳的方法，框选准备平滑的一系列节点，然后单击“应用”按钮即可，如图5-56所示。
4. 创建柱体单元
“创建柱体单元”可以通过存在的节点创建柱体单元。
【提示】柱体单元在创建浇注系统、冷却系统时用得比较多。
单击“创建柱体单元”按钮，弹出如图5-57所示对话框。
图5-55 “平滑节点”对话框
图5-56 平滑节点结果
图5-57 “创建柱体单元”对话框
在坐标“第一：”和“第二：”中输入柱体单元的第一节点和第二节点，以这两个节点为起始和终点节点创建柱体单元，如果需要创建多个柱体单元，可以在“柱体数”中输入个数。如图5-58所示，一维单元数分别为“1”和“5”。
图5-58 创建柱体单元结果
5. 投影网格
“投影网格”，当某一网格单元严重背离模型表面，或不再符合网格表面模型时，该命令可以还原网格，使网格遵循模型表面。
【注意】如果导入的几何模型为STL模型，该命令无效。
单击“投影网格”按钮，弹出如图5-59所示对话框。
6. 创建三角形
“创建三角形”，通过存在的节点创建三角形单元。这个功能与网格菜单中的“创建三角形网格”命令是一样的。
单击“创建三角形”按钮，弹出如图5-60所示对话框。三角形单元创建结果如图5-61所示。
图5-59 “投影网格”对话框
图5-60 “创建三角形”对话框
图5-61 创建三角形结果
7. 删除实体
“删除实体”用来删除选定的网格单元。
【提示】也可以使用键盘上的Delete键直接删除选定的网格单元，但如果选定的对象的类型很多，在使用Delete键直接删除对象时，会弹出如图5-62所示对话框，用于筛选对象类型。
删除实体的结果如图5-63所示。
图5-62 删除单元结果
图5-63 删除实体结果
8. 清除节点
“清除节点”用来清除网格模型中与其他单元没有任何联系的节点。当网格处理完毕及流道和浇口等对象建好后，通常会使用此功能以清除所有多余的节点。
单击“清除节点”按钮，弹出如图5-64所示对话框。
单击“应用”按钮，无需任何操作，系统会自动清除所有多余的节点，其结果如图5-65所示。
图5-64 “清除节点”对话框
图5-65 清除节点结果
9. 创建四面体
“创建四面体”，通过选定的四个节点来创建四面体。
单击“创建四面体”按钮，弹出如图5-66所示对话框。创建四面体的结果如图5-67所示。
图5-66 “创建四面体”对话框
图5-67 创建四面体结果
图5-68 “重新划分四面体的网格”对话框
10. 重新划分四面体的网格
“重新划分四面体的网格”是在已经划分网格的基础上对四面体单元再进行网格的划分，以达到对四面体单元的网格要求。
单击“重新划分四面体的网格”按钮，弹出如图5-68所示对话框。
其中，“重新划分指定的四面体区域的网格”和“选择区域”：是用来定义重划分网格的四面体区域。
“厚度方向的目标单元数”：用来定义沿着厚度方向生成单元数目。
“按边长重新划分曲面的网格”：用来重定义划分表面网格的单元边长。
如图5-69（a）所示，将四面体单元重定义，划分网格结果如图5-69（b）所示。
图5-69 重新划分四面体的网格结果
11. 全部取向
“重新划分四面体的网格”，可以对网格的所有单元进行重新定向。