如何在Moldex3D Studio手動堆疊網格

科盛科技技術支援處工程師林明瑜

網格佔據模流分析至關重要的一部份，將複雜的幾何結構劃分為微小元素，再透過求解器得到需要的結果，良好的網格品質能夠帶來更加精確的分析結果。對於幾何較單一或是較厚的產品，利用自動化的前處理功能即可生成高品質的網格模型，但若是遇到需要網格精度較高或是尺寸較小的產品，例如光學、RTM或是其他特殊製程，則建議手動建立網格，此方式更容易控制網格品質以達到求解器的需求。

Moldex3D Studio的建構網格(Structure Mesh)提供了多樣的工具來直接完成前處理的網格建模，此功能包含表面網格與實體網格的生成與建立，針對網格精度需求高的產品，提供使用者以人工的方式更彈性地搭建網格對應各式不同情境。以下將以一模四穴的鏡片作為例子，說明如何在Studio手動建立網格。

步驟1. 前置作業: 幾何分割

在Studio的專案中匯入幾何，在建立網格前先做一些處理，使用工具(Tool)頁的投射曲線(Project Curve)、萃取面(Extract Face)、分割面(Divide Face)等工具來分割模型或擷取所需的幾何面與特徵線。最後模型簡化成1/4對稱模型，且為分割後的各組件設置屬性。工具頁的功能，操作請參考其他相關介紹，本文不做細節說明。

步驟2. 生成鏡片網格

Region 1:

由Mesh工具列點選建構網格(Structure Mesh)即可進入建構網格的介面。首先建立Region 1的網格，選擇建立O-grid面(O-grid Face)，依序以Region 1定義O-grid的中心、半徑與平面，點擊OK後即會產生包含12個曲面的O-grid面。再利用O-grid面透過萃取面(Extract Face)與分割面(Divide Face)功能如圖分割Region 1的面，幫助使用者建立結構化的表面網格。

註: 須注意建構網格(Structure Mesh)僅出現在Solid網格模式中並且需要Mesh授權來啟用。

接著使用撒點(Seeding)、建立面上網格(Create Face Mesh)，為Region 1 面的一角生成三個表面網格，再利用合併(Combine)成一表面網格。在Region 1於底面對應的一角重複同樣操作生成表面網格，接著使用兩個面建立(Create by 2 Faces)選擇兩個表面網格來生成一實體網格，如此一來便完成Region 1四分之一的實體網格。

註: 請注意撒點時需確認各面互相交界處的撒點數一致，如用兩個面建立網格時，兩表面網格拓樸須一致，若拓樸不同或對應節點選擇錯誤，實體網格將會建立失敗，故撒點時即須注意。若有需要可使用導引線(Guide Curve)或漸變(Biasing)，但本文之撒點皆不設置漸變(=None)及額外的導引線。

Region 2:

先使用Tool工具列的平面線建面(Planar Surface)功能生成一曲面，再利用撒點、建立面上網格、合併建立側邊的表面網格，並使用3D旋轉 (3D Rotate)功能將表面網格複製到特徵線交界處，如圖所示。

準備好表面網格後，使用旋轉建立(Create by Revolve)、兩個面建立(Create by 2 Faces)的功能建立Region 2的實體網格。

完成Region 1與Region 2的實體網格後，可透過檢查接觸邊界(Check Contact Boundary)來確定接觸面的網格是否有交錯(intersection)，如下圖便檢測出Region 1 與2間存在不匹配，這時則可用對齊節點(Align Nodes)的功能，將不同區塊的實體網格間節點對上。接著，將實體網格的屬性設為塑件(Part)，並使用Tool工具列的鏡射(Mirror)，由1/4網格生成其他3/4再合併成一完整鏡片的實體網格，如下圖所示。

註: 合併實體網格要有定義網格屬性，若無定義則會跳出警告視窗提醒使用者。

步驟3. 生成澆口網格

取出與進澆面接觸的表面元素(使用Extract Mesh 與Extract Element)，再使用掃掠建立(Create by Sweep)的功能(兩個模式皆可)，沿著幾何邊生成澆口網格。

在建立另一部份澆口的實體網格前，需先以取出網格(Extract Mesh)與取出元素(Extract Element)功能來從剛才建立的實體網格上取出表面網格，再用撒點(Seeding)、建立面上網格(Create Face Mesh)建立其他所有面的表面網格。使用放樣建立(Create by Lofting)網格的時候，先選擇起始網格與終止網格(橘色)，再選擇側邊的網格(藍色)，按下OK後即可建立實體網格。