网格划分一直被认为是仿真预处理阶段最耗时的工作，事实也是如此。然而，复杂的几何形状被认为是网格划分耗时长的唯一原因。对于显式模型来说，这项任务变得更加艰巨，因为在显式模型中，六面体网格划分是避免元素坍塌和模型在求解过程中保持稳定的首要任务。
对于简单几何体，网格划分工作也可能很复杂。其中一种情况是涉及多种元素拓扑结构的混合网格划分。常见的例子有蜂窝结构和带加强筋的土木结构。在这种情况下，很难在不同拓扑结构的元素之间手动建立节点连接。
Abaqus CAE 可以解决这个问题，因为它提供了自动混合网格划分功能。这种技术要求用户在网格划分之前定义蒙皮和弦杆。这些蒙皮和弦杆为壳和梁元素的生成提供支持，这些元素在节点位置与底层连续实体元素融合。结果是由连续实体元素的三维矩阵、用于表皮的二维壳和用于加固的一维梁组成的单一混合网格。
在本博客中，我们将逐步展示在 Abaqus CAE 中进行这种混合网格划分的过程
我们以绿色的三维块矩阵为例，该矩阵在顶部和底部有两个白色的表皮，在垂直边缘有四个红色的弦杆。
步骤 1：定义三维块并为其命名。定义矩阵、表皮和弦杆的各个材料属性。这是传统的材料定义方法。
第 2 步： 进入 CAE 的属性模块。使用如图所示的工具定义带有两个面支撑的蒙皮和带有四个边支撑的支柱。完成后，它们将出现在历史树中。
第三步： 为三维矩阵定义实体截面，为蒙皮定义壳截面，为支撑杆定义梁截面。使用三个截面赋值将这些截面分配给相应的几何体。酌情使用厚度和横梁截面参数。在给出的问题中，我使用了厚度为 2 毫米并在适当方向上偏移的壳和半径为 1 毫米的圆梁。
第 4 步：这是容易遗漏的重要信息。如下图所示，定义弦杆的梁方向向量。该功能位于属性模块中。CAE 将提示用户定义 “n1 “矢量，该矢量不应与梁的方向重合。 n1 “投影在横梁的法线平面上，作为横截面剖面的主要最大面积力矩的方向。.在此问题中，全局 Z 为弦杆方向。由于横截面是圆形的，因此可以将全局 X 或全局 Y 作为 n1 的方便定义。但是，如果横截面是 C 型通道、I 型通道或 L 型通道，则应适当定义 n1 向量，以正确确定通道在空间中的方向。
步骤 5：渲染几何图形，确保蒙皮和支柱定义正确。从 “视图 “下拉菜单进入零件显示选项，检查理想化选项，如图所示。
如果一切正常，模型应显示如下：
第六步：现在模型可以进行网格划分了。虽然网格划分前的工作比较繁琐，但现在用户无需担心单独划分蒙皮和纵梁网格以及节点连接的问题。只需像往常一样对 3D 矩阵进行网格划分即可。表皮和支撑杆的相应网格会自动定义并连接到三维块矩阵。
第 7 步：运行元素查询以查看所有元素拓扑。该模型的元素详情如下。现在模型已准备就绪，可以进行下一步模拟。
