发动机零部件有限元网格生成技术有限元网格模型的建立是采用有限元法求解的先决条件。在整个求解过程中，它常常是工作量最大的部分。随着有限元技术的广泛应用，有限元网格生成技术和可视化研究得到很大的发展。目前汽车发动机零部件有限元网格生成方式基本上可分为以下两种类型：49741

(1) 不基于几何模型直接建立节点、单元模型

当求解问题的模型相对简单或采用的软件功能有限时，一般采用这种建模方法。依据建模的特点，可以通过手工方式建立整个模型，也可以先通过手工建立一部分节点和单元，然后通过旋转拷贝、平移拷贝及合并操作建立整个模型。

(2) 基于几何模型自动生成节点、单元模型

近些年来，有限元前处理技术进展的一个突出特点是计算机辅助几何造型(特别是三维实体造型)技术的引入。以几何模型作为载体，可以自动生成相应的有限元网格模型。根据问题的不同，采用的几何模型也不同。

尽管有限元网格自动生成技术发展到现在，出现了大量不同的实现方法，如布点及三角化法，映射法、拓扑分解法、几何分解法、基于栅格法等，但是所有这些方法在大规模复杂结构上的运用上仍具有诸多困难。突出表现在两方面:一是几何元素过多，这使得现有算法一次自动生成其有限元网格需要高性能、高配置的硬件，现有算法难以实现;二是有些几何元素太过复杂或几何元素尺寸的大小相差悬殊，使得现有算法失效或生成网格的质量欠佳。

汽车发动机中复杂边界条件的确定和施加

(1) 边界条件的确定

边界条件的确定大致可分为以下四种类型:

① 解析法

汽车发动机零部件的运动学和动力学计算是一种典型的确定汽车发动机部件工作状态的解析法。解析法由于十分方便，所以历来都受到人们的重视。

② 实验法

对于难以用解析法确定边界条件，实验法是一条行之有效的方法。例如，用实验测出的零件表面温度作为温度场分析的第一类边界条件。因为解析法反映的大多是理想情况，所以实验测定的值通常比解析确定的值更能反映实际的工作状态。可以根据实验值建立近似计算的经验公式，为边界条件的解析化奠定基础。

③ 试算法

对于既难以用解析法确定，又难以用实验测出的边界条件，可以先作假设某一值进行试算。得出结果，通过与实际值对比，修正假设值，经过不停的修正从而确定出边界条件。为减少计算次数，初始的假设边界条件通常采用经验推荐值。

④ 多步法

所谓多步法是指分析是多步进行，并将前一步或前几步的某些分析结果作为后续分析的边界条件。如为了经济的解决曲轴的非线形瞬态应力分析问题，首先对曲轴的等效梁/质量模型和非线形油膜进行分析，计算出的曲轴在主轴承座处的位移等作为曲轴实体模型有限元详细分析的边界条件。

(2) 边界条件的施加

边界条件的施加是在汽车发动机零部件有限元分析的难点之一-源^自,优尔<文.论(文]网>www.youerw.com。边界条件的施加方式与有限元网格模型的生成方式直接相关。对于不基于几何模型建立的有限元网格模型，所有边界条件都必须通过手工计算进行位移转换，然后将等效的边界条件值施加在相应的有限元节点或单元上。对基于几何模型建立的有限元网格模型，则可以将边界条件施加于几何模型，并由软件自动完成边界条件的位移转换，使繁杂的边界条件施加变得直观方便。例如连杆对曲轴的作用可以按一定的函数分布直接施加于连杆轴颈相应的部位;曲轴自身的旋转惯性力可以通过给定转速以体积力的方式直接施加在曲轴实体模型上;可以对实体的点、线、面直接施加唯一约束。软件的进步使有限元分析更加接近实际工程概念。