实体三维网格的规模比二维网格和一维网格大很多，并且网格划分比较困难，技巧性较强。HyperMesh中定义的3D网格通常是指实体单元。对于ANSYS，实体单元可以表示“SOLID185”和“SOLID186”。
HyperMesh提供了丰富的三维网格划分工具，位于“3D”主菜单页中，如图3.21所示，可以对满足条件的几何体直接进行四面体网格的自动划分。还提供了专业的工具，用于交互控制完成六面体的网格划分，如“spin”“drag”“elem offset”“line drag”“linear solid”“solid map”和“solid mesh”等。
实体结构有限元方法分析的网格中，以六面体结构的计算精度为优，但是复杂结构零件划分成六面体网格有时难以实现。因此，复杂零件通常划分成四面体网格。
HyperMesh提供了两种四面体网格划分的方法，即“Tetra mesh” 和“Volume tetra”它们都位于“Tetra mesh”面板，如图3.48所示。
图3.48 “Tetra mesh”面板
“Tetra mesh”以三角形或四边形单元的二维网格作为输入，然后提供一系列选项控制四面体网格划分的结果。这种方法提供了大量的控制参数，能够对十分复杂的模型创建高质量的四面体网格。“Volume tetra”可以对几何体直接进行四面体网格划分，它通过面或几何实体自动生成四面体网格，用户无须进一步干涉，即使对较复杂的几何体，这种方法也能很快且很容易地创建高质量的网格。
“Tetra mesh”面板允许对封闭体进行低阶或高阶四面体网格划分，如果一个区域全部以面单元网格为边界，则可以认为该区域是封闭的。下面介绍如何利用HyperMesh进行四面体网格划分。
1．打开模型文件
①启动HyperMesh，并选择“ANSYS”模板。
②单击“Open Model”按钮，在安装目录“tutorial\hm”下找到“housing.hm”文件并打开。模型包含3个组件，只有“cover”组件处于显示状态，如图3.49所示。“housing.hm”模型包含由两个封闭表面定义的部件，已经进行了几何清理，保持表面的连续性，并且压缩了可能产生小单元的特征。
图3.49 几何模型
2．调整单元阶次
对于四面体实体网格，4节点的单元表现出较高的刚度特性，而10节点的高阶四面体单元具有很好的计算精度，因此，在划分网格之前，可以先调整单元阶次，以便直接生成高阶单元。
①按快捷键O，进入“option”面板。
②选择“mesh”子面板，将“element order”由“first”切换为“second”，即采用二阶单元划分网格。
③单击“return”按钮，退出“option”面板。
3．使用“Volume tetra”和等边三角形划分四面体网格
①在“3D”页面中，选择“tetramesh”面板。
②选择“Volume tetra”子面板。
③将选择器由“solids”切换为“surfs”，然后选择模型的任一表面，相连的表面将自动被选中。
④确认“2D type”为“trias”，“3D type”为“tetra”，用于控制零件表面网格和实体网格的单元类型。(www.xing528.com)
⑤确认没有选中“Use curvature”和“Use proximity”。
⑥将“Element size”设置为“10”。
⑦单击“mesh”按钮，创建四面体网格，如图3.50所示。
图3.50 利用“Volume tetra”子面板划分的四面体网格
⑧单击“reject”按钮，删除网格。
4．利用“Volume tetra”沿曲面创建更加细密的四面体网格
①进入“Volume tetra”子面板，并且使模型表面处于选中状态。
②激活“Use curvature”选项。“Use curvature”选项能够在曲面曲率较大的区域创建更多的单元。像圆角这样的曲率区域会出现更多细小的单元，该选项能够更好地捕捉这些细节特征。
③将“Min ele size”设置为“1”。
④确认“Feature angle”为“30”。
⑤单击“mesh”按钮，创建四面体网格，如图3.51所示，与上一步划分的网格进行比较，可以看到在圆角附近的区域创建了更多细小的单元。
图3.51 利用“Volume tetra”子面板和“Use curvature”选项划分的四面体网格
⑥单击“reject”按钮，删除网格。
5．利用“Volume tetra”在小特征区域创建更加细密的四面体网格
①进入“Volume tetra”子面板，并且使模型表面处于激活状态。
②激活“Use proximity”选项，能够对小曲面区域内的网格进行加密，这样能够从小曲面上的小单元很好地过渡到相邻大曲面上的大单元。
③单击“mesh”按钮，创建四面体网格，如图3.52所示。与上一步划分的网格进行比较，可以看到在小角的附近区域创建了更多更细小的单元。
图3.52 利用“Volume tetra”子面板和“Use proximity”选项划分的四面体网格
④单击“return”按钮，接受所划分的网格，并退出“Tetra mesh”面板，完成了网格划分。如果需要，保存模型。
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