CN109948269B - 一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，包括以下步骤：首先，建立铠装脐带缆模型并导入网格划分软件，在单独保存铠装脐带缆模型的各部件之后，逐一对各部件进行几何拓补，创建各部件的中心线和中心线的两个端点；其次，分别对不同端面形状的部件进行块的构建，建立部件的3D块，并将各部件对应的3D块与该部件进行关联和捕捉对齐；再次，对3D块进行切分，并根据各部件的大小，设置全局网格最大尺寸，然后更新3D块并预览网格；最后，把所有生成的网格加载到一起，生成一个完整的铠装脐带缆模型六面体网格。本发明可获得网格单元均匀，过渡平缓的高质量铠装脐带缆模型六面体网格，进而可有效提高铠装脐带缆有限元分析精度。

Description

一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法

技术领域

本发明涉及一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速增长，能源资源的需求愈加增大，由于陆地能源资源开发殆尽，人们已将目光投放到广袤的海洋能源资源，海洋能源资源的开采则需要生产平台，生产平台主要包括海底生产设备、水面控制模块、铠装脐带缆三部分，铠装脐带缆用于连接水面控制模块及海底生产设备，为海底设备提供电力、数据传输以及承载能力。铠装脐带缆一旦安装到位后，在整个海洋能源资源的开发生命周期内需保持很高的可靠性，不适宜更换，由于海洋复杂环境载荷（风、随机不规则波浪、洋流、海面流、海底流以及内波等）的影响，生产平台将产生复杂的运动响应，此时，铠装脐带缆将会受到较大的拉伸荷载、弯曲荷载以及周期性疲劳荷载等的作用。因此，开展铠装脐带缆在拉伸、弯曲以及周期性疲劳荷载作用下，铠装脐带缆的截面以及各个单元的动态响应分析，是指导铠装脐带缆结构设计、确保铠装脐带缆具有高可靠性的关键。

构建高质量的铠装脐带缆有限元分析模型，是开展铠装脐带缆的动态响应分析的基础，作为铠装脐带缆有限元分析前处理步骤，对铠装脐带缆模型进行高质量的网格划分，是获得铠装脐带缆有限元分析模型前提，传统的铠装脐带缆模型网格划分方法是利用有限元分析软件对铠装脐带缆模型整体进行网格自动划分，然后再对划分后的铠装脐带缆模型网格的进行部分调整，去除偏差过大的网格，这种铠装脐带缆模型网格自动划分方法的技术要求低、网格整体质量较差，所生成的铠装脐带缆模型网格基本都是四面体或楔形网格，这种由四面体或楔形网格构成的铠装脐带缆模型网格对铠装脐带缆的动态响应分析的计算精度有着非常大的影响。

由于铠装脐带缆包括外铠、中铠、内铠、外层绝缘层、主电线、副电线、光纤单元、接地线单元、内层绝缘层、中心填充物、内层绝缘层填充物以及主电线与内层绝缘层之间的填充物几部分，其端面形状有圆形、圆环形、扇形、曲边三角形、曲边方形，是较复杂的物体，为获取高质量的精密的铠装脐带缆模型网格（铠装脐带缆模型六面体网格），必须分别对铠装脐带缆模型各部分进行网格划分，且针对不同的铠装脐带缆端面形状采用不同的网格划分方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铠装脐带缆六面体网格划分方法，它具有高精度的优点，生成的网格都是结构化网格，能够很容易地实现区域的边界拟合，适合表面应力集中和流体等方面的计算。

本发明采用的技术方案是：一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，所述铠装脐带缆模型包括外铠、中铠、内铠、外层绝缘层、接地线单元、光纤单元、主电线、副电线、内层绝缘层、主电线与内层绝缘层之间的填充物、中心填充物及内套填充物；

包括以下步骤：

一）把主电线，副电线，光纤单元，接地线单元视为实心，然后根据铠装脐带缆的实际结构建立铠装脐带缆模型，并把铠装脐带缆模型中部件按端面形状分为圆形端面的部件、圆环形端面的部件、扇形端面的部件、曲边三角形端面的部件和曲边方形端面的部件；圆形端面的部件包括：外铠，中铠，内铠，主电线，副电线，光纤单元，接地线单元；圆环形端面的部件包括：外层绝缘层，内层绝缘层；扇形端面的部件包括：内层绝缘层填充物；曲边三角形端面的部件包括：主电线与内层绝缘层之间的填充物；曲边方形端面的部件包括：中心填充物；把铠装脐带缆的三维模型导入网格划分软件，并单独保存铠装脐带缆三维模型的各个部件，然后打开各个部件分别进行几何拓补，进行几何创建，创建各个部件的中心线和中心线的两个端点；

二）对铠装脐带缆模型中圆形端面的部件进行六面体网格划分

1）先构建圆形端面的部件的2D块，把2D 块关联到对应的圆形端面的部件的端面上，进行捕捉对齐，调整块的形状，将圆形端面的部件对应的2D块的形状调整为正方形；然后取消所有的关联；

2）将2D块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与圆形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点；面拉伸后删除辅助块；

4）进行圆形端面的部件对应3D块与该圆形端面的部件的关联，分别把圆形端面的部件对应的3D块的前后两个端面的所属边与该圆形端面的部件前后两个端面的边分别进行关联，然后进行O型切分，根据圆形端面的部件大小，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

三）对铠装脐带缆模型中圆环形端面的部件进行六面体网格划分

1）直接进行各圆环形端面的部件的3D块的创建，然后将圆环形端面的部件对应的3D块前端面的所属边关联到该圆环形端面的部件前端面的外圆，将圆环形端面的部件对应的3D块后端面的所属边关联到该圆环形端面的部件后端面的外圆，并进行捕捉对齐；

2）选择块的前后两个端面进行O型切分，删除中间的块；

3）分别把圆环形端面的部件对应的3D的前后两个端面O形划分后的所属内边与该圆环形端面的部件前后两个端面圆环内圆进行关联，关联后进行捕捉对齐，根据圆形端面的部件参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

四）对铠装脐带缆模型中扇形端面的部件进行六面体网格划分

1）先对铠装脐带缆模型各中扇形端面的部件构建2D块，然后调整块的形状，将端面为扇形的部件对应的2D块形状调整为三角形，再将扇形端面的部件的对应的2D块的点一一对应关联到扇形端面的部件前端面的三个点；取消所有的关联；

2）将2D块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与扇形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，面拉伸后删除辅助块；

4）先把扇形端面的部件对应的3D块的前端面的所属边与扇形端面的部件前端面的边分别进行关联，关联后进行捕捉对齐；然后进行扇形端面的部件对应的3D块的侧面所属三条边和扇形端面的部件的三条边进行关联，并捕捉对齐；然后把扇形端面的部件对应的3D块的后端面所属边与扇形端面的部件后端面的边关联，并捕捉对齐；判断扇形端面的部件对应的3D块的后端面上的点是否都与扇形端面的部件的后端面上的点重合，没全部重合，则进行点关联；

5）Y型切分，对五面体的块进行Y型切分，根据圆形端面的部件设置的参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

五）对铠装脐带缆模型中曲边三角形端面的部件进行六面体网格划分

1）先对各曲边三角形端面的部件构建2D块，将曲边三角形端面的部件对应的2D块形状调整为三角形，将曲边三角形端面的部件对应的2D块的点一一对应关联到该曲边三角形端面的部件前端面的三个点，然后进行捕捉对齐；然后取消所有的关联；

2）将2D块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与曲边三角形端面部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点；删除辅助块；

4）先把曲边三角形端面的部件对应的块的前端面的所属边与曲边三角形端面的部件前端面的边分别进行关联，关联后进行捕捉对齐；然后进行曲边三角形端面的部件对应的3D块的侧面所属三条边和曲边三角形端面的部件的三条边进行关联，然后捕捉对齐；再把曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面所属边与曲边三角形端面的部件后端面的边分别关联，然后捕捉对齐；判断后端面块上的点是否都与曲边三角形端面部件的端点重合，没有全部重合，则进行点关联；

5）对3D块进行Y型切分，根据圆形端面的部件设置的参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，并保存网格；

六）对铠装脐带缆模型中曲边方形端面的部件进行六面体网格划分

1）对各曲边方形端面的部件直接进行3D块的创建，把曲边方形端面的部件对应3D块的前端面的所属边分别关联到曲边方形端面的部件前端面的边上，曲边方形端面的部件对应3D块的后端面的所属边分别关联到曲边方形端面的部件后端面的边上，再把属于曲边方形端面的部件对应3D块的侧面的四个边分别与曲边方形端面的部件侧面的四个边进行关联，关联后进行捕捉对齐；根据圆形端面的部件参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，并保存网格；

2）把所有保存的网格导入ICEM CFD软件进行组建。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，所述步骤一）中，打开部件分别进行几何拓补，进行几何创建，创建各个部件的中心线和中心线的二端点的具体过程如下：

将铠装脐带缆模型保存为x_t格式，打开ICEM CFD软件并将铠装脐带缆模型导入其中，利用ICEM CFD软件的rapair geometry进行几何拓补；然后把模型树中geometry点开，钩上point，在操作界面上点开geometry再选择Create/Mondify Curve，在模型树下面选择Create Midine指令，选择部两条边创建中心线；在操作界面上点开geometry选择Create Point，在模型树下面选择Curve End指令，选择创建的中心线创建中心线的端点。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，对铠装脐带缆模型中圆形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

先对圆形端面的部件构建一个2D块，选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，选择2D块的边关联到该圆形端面的部件的前端面去，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后在Blocking操作界面选择Move Vertex调整2D Planar块的形状为正方形，然后再回到Associate选择Disassociate from Geometry取消关联，然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立圆形端面的部件的3D 块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，Method选择Extrude Along Curve，选择辅助块与圆形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于圆形端面的部件都具有螺旋的形状，为能使网格能覆盖在整个圆形端面的部件上面，设置拉伸块数目为10，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，拉伸完选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块，然后再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后选择圆形端面的部件对应3D块的前端面的边关联到该圆形端面的部件前端面，圆形端面的部件对应3D块的后端面的边关联到该圆形端面的部件后端面，选择Snap Project Vertices并点Apply进行捕捉对齐，在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点Select Block(s)选择整个圆形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh QualityHistograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则调节边界参数，直至网格质量满意，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，对铠装脐带缆模型中圆环形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

对各圆环形端面的部件直接创建3D块，在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3D Bounding Box创建3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，将圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该圆环形端面的部件的前端面去，圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的边关联到该圆环形端面的部件的后端面去，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐；在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点Select Block(s)选择整个圆环形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，选择Delete Block(key=d)删除O型划分中间的块，然后选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的内边关联到该圆环形端面的部件的前端面内圆上，把圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的内边关联到该圆环形端面的部件的后端面内圆去，选择Snap ProjectVertices点Apply进行捕捉对齐，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Maxelement按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-MeshQuality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意，则进行调节边界，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert toUnstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，对铠装脐带缆模型中扇形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，建立各扇形端面的部件的2D块，Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形2D Planar块变为三边形2D Planar块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex，选择扇形端面的部件的对应的2D Planar块的点一一对应关联到扇形端面的部件前端面的三个点，然后选择Disassociate from Geometry取消关联，然后在回到Create Block选择2D to 3D指令，建立扇形端面的部件的3D块；在Method菜单中选择Translate 选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，在Method选择菜单中ExtrudeAlong Curve，选择辅助块与扇形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于扇形端面的部件均具有空间螺旋的特征，为了使形成的网格能够完整地覆盖该扇形端面的部件，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块；再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后进行关联，先把扇形端面的部件的对应的3D块前端面的边与该扇形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点Snap ProjectVertices再点Apply进行捕捉对齐，然后把扇形端面的部件的对应的3D块侧面的三条边和该扇形端面的部件侧面的三条边进行一一关联，再点Snap Project Vertices随后点Apply捕捉对齐，再把扇形端面的部件的对应的3D块后端面的边与该扇形端面的部件后端面的边一一关联，再选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，判断扇形端面的部件的对应的3D块的后端面块上的点是否都与该扇形端面的部件的端点重合，如果有的没重合，选择Associate Vertex然后选择把扇形端面的部件的对应的3D块的后端面的点与该扇形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个扇形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意则进行调节边界参数，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，对铠装脐带缆模型中曲边三角形端面的部件进行六面体网格划分具体过程如下：

选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，构建曲边三角形端面的部件的2D块，在Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形块变为三边形块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的2D块的点一一对应关联到该曲边三角形端面的部件前端面的三个点；选择Disassociate from Geometry取消关联；然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立曲边三角形端面的部件的3D块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行Face拉伸，在Method菜单中选择Extrude Along Curve，选择辅助块与三角形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完后选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块；再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后进行关联，先把曲边三角形端面的部件对应的3D块的前端面的边与该曲边三角形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点Snap Project Vertices再点Apply进行捕捉对齐；然把曲边三角形端面的部件对应的3D块的侧面块的三条边和该曲边三角形端面的部件的三条边进行一一关联，再点Snap Project Vertices随后点Apply捕捉对齐；再把曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的边与该曲边三角形端面的部件后端面的边一一关联，再选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，并判断曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面上的点是否都与该曲边三角形端面的部件后端面上的点重合，没有全部重合，则选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的点与该曲边三角形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个三角形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh QualityHistograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，直至对网格质量满意；在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

上述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法中，对铠装脐带缆模型中曲边方形端面的部件进行六面体网格划分具体过程如下：

在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3DBounding Box创建曲边方形端面的部件的3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把曲边方形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该曲边方形端面的部件的前端面上，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块侧面的四条边一一对应该曲边方形端面的部件侧面的四条边，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块后端面的四条边与该曲边方形端面的部件后端面的四条边一一关联，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐；然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Open Mesh把前面所有生成的网格加载到一起，生成一个完整铠装脐带缆六面体网格。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对铠装脐带缆中不同端面形状的部件，通过分别对各部件进行几何拓补和块的构建，建立各部件的3D块，并将各部件对应的3D块与该部件进行关联和捕捉对齐。通过对各部件的3D块进行切分，并根据各部件的大小，设置全局网格最大尺寸，并更新各部件的3D块的网格，将各部件所有生成的网格加载到一起，形成网格单元均匀，过渡平缓的高质量铠装脐带缆模型六面体网格，进而有效提高铠装脐带缆有限元分析精度。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是本发明的铠装脐带缆的结构图。

图3是本发明的铠装脐带缆的截面示意图。

图4是铠装脐带缆模型其端面为圆形的部件的2D块示意图。

图5是铠装脐带缆模型其端面为圆形的部件的3D块示意图。

图6是铠装脐带缆模型其端面为圆形的部件的网格示意图。

图7是铠装脐带缆模型其端面为圆环形的部件经过O型划分的3D块示意图。

图8是铠装脐带缆模型其端面为圆环形的部件的网格示意图。

图9是铠装脐带缆模型其端面为扇形的部件的2D块示意图。

图10是铠装脐带缆模型其端面为扇形的部件的3D块示意图。

图11是铠装脐带缆模型其端面为扇形的部件经过Y型划分局部块示意图。

图12是铠装脐带缆模型其端面为扇形的部件的网格示意图。

图13是铠装脐带缆模型其端面为曲边三角形的部件的2D块示意图。

图14是铠装脐带缆模型其端面为曲边三角形的部件经过Y型划分的3D块示意图。

图15是铠装脐带缆模型其端面为曲边三角形的部件的网格示意图。

图16是铠装脐带缆模型其端面为曲边方形的部件的3D块示意图。

图17是铠装脐带缆模型其端面为曲边方形的部件的网格示意图。

图18是本方法划分的铠装脐带缆模型网格示意图。

图19是自动网格生成的铠装脐带缆模型网格示意图。

图20是本方法网格划分的铠装脐带缆模型的应变云图。

图21是自动网格划分出来的铠装脐带缆模型的应变云图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图2，图3所示，所述的铠装脐带缆包括外铠1、中铠2、内铠3、外层绝缘层4、接地线单元5、光纤单元6、主电线7、内层绝缘层8、主电线与内层绝缘层之间的填充物9、中心填充物10，副电线11及内套填充物12。所述的内层绝缘层8中设有四根副电线11及中心填充物10，中心填充物10位于四根副电线11中心处；四根副电线11与内层绝缘层8内壁之间的间隙内设有内套填充物12。六根主电线7包绕在内层绝缘层8外侧，主电线7与内层绝缘层8外壁之间的间隙内设有主电线与内层绝缘层之间的填充物9。所述的外层绝缘层4包在六根主电线7外侧，六根主电线7与外层绝缘层4内壁之间的六个间隙内设有接地线单元5和光纤单元6；接地线单元5和光纤单元6的数量均为三个。外层绝缘层4外侧由内而外依次包有内铠3、中铠2和外铠1。在模型中，主电线7、副电线11、光纤单元6、接地线单元5均视为实体。

一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，如图1所示，铠装脐带缆模型六面体网格划分方法包括如下步骤：

一）根据铠装脐带缆的实际结构建立铠装脐带缆模型，并把铠装脐带缆模型中部件端面分为四种形状，分别是圆形，圆环形，扇形，曲边三角形，曲边方形；圆形端面的部件包括：外铠1，中铠2，内铠3，主电线7，副电线11，光纤单元6，接地线单元5；圆环形端面的部件包括：外层绝缘层4，内层绝缘层8；扇形端面的部件包括：内套填充物12；曲边三角形端面的部件包括：主电线与内套之间的填充物9；曲边方形端面的部件包括：中心填充物10。

将铠装脐带缆模型保存为x_t格式，打开ICEM CFD软件并将铠装脐带缆模型导入其中，对铠装脐带缆模型的各部件进行单独保存，由于是导入第三方软件创建的几何模型，要进行处理以确定铠装脐带缆模型的各部件之间的间隙和特征边界信息，打开铠装脐带缆模型的各部件，利用ICEM CFD软件的rapair geometry进行几何拓补，默认参数运行，如果几何间隙大于默认精度，则调整精度参数；然后把模型树中geometry点开，钩上point，在操作界面上点开geometry再选择Create/Mondify Curve，在模型树下面选择Create Midine指令，选择部两条边创建中心线；在操作界面上点开geometry选择Create Point，在模型树下面选择Curve End指令，选择创建的中心线创建中心线的端点。

二）对铠装脐带缆模型中圆形端面的部件进行六面体网格划分

先对圆形端面的部件构建一个2D块，选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，选择2D块的边关联到该圆形端面的部件的前端面去，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后在Blocking操作界面选择Move Vertex调整2D块的形状为正方形，然后再回到Associate选择Disassociate fromGeometry取消关联，然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立圆形端面的部件的3D块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，Method选择Extrude Along Curve，选择辅助块与圆形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于圆形端面的部件都具有螺旋的形状，为能使网格能覆盖在整个圆形端面的部件上面，设置拉伸块数目为10，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，拉伸完选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块，然后再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后选择圆形端面的部件对应3D块的前端面的边关联到该圆形端面的部件前端面，圆形端面的部件对应3D块的后端面的边关联到该圆形端面的部件后端面，选择Snap Project Vertices并点Apply进行捕捉对齐，在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点SelectBlock(s)选择整个圆形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则调节边界参数，直至网格质量满意，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

图4、图5、图6为铠装脐带缆端面为圆形的部件网格划分的整个流程，图4是创建2D块并关联到端面上，图5是建立辅助块然后进行Face沿曲线拉伸，并是删除辅助块，得到圆形端面的部件所要的块，图6是进行O型切分之后生成的网格模型。

三）对铠装脐带缆模型中圆环形端面的部件进行六面体网格划分，其具体过程如下：

对各圆环形端面的部件直接创建3D块，在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3D Bounding Box创建3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，将圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该圆环形端面的部件的前端面去，圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的边关联到该圆环形端面的部件的后端面去，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐；在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点Select Block(s)选择整个圆环形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，选择Delete Block(key=d)删除O型划分中间的块，然后选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的内边关联到该圆环形端面的部件的前端面内圆上，把圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的内边关联到该圆环形端面的部件的后端面内圆去，选择Snap ProjectVertices点Apply进行捕捉对齐，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Maxelement按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-MeshQuality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意，则进行调节边界，直至网格质量满意。在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

图7、图8为铠装脐带缆端面为圆环形的部件网格划分的整个流程，图6是直接创建3D块并进行端面的关联，图7是进行O型划分，删除中间的块生成的网格模型。

四）对铠装脐带缆模型中扇形端面的部件进行六面体网格划分，其具体过程如下：

选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，建立各扇形端面的部件的2D块，Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形2D块变为三边形2D 块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex，选择扇形端面的部件的对应的2D块的点一一对应关联到扇形端面的部件前端面的三个点，然后选择Disassociate fromGeometry取消关联，然后在回到Create Block选择2D to 3D指令，建立扇形端面的部件的3D块；在Method菜单中选择Translate 选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，在Method选择菜单中Extrude Along Curve，选择辅助块与扇形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于端面为扇形的部件均具有空间螺旋的特征，为了使形成的网格能够完整地覆盖该扇形端面的部件，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完选择DeleteBlock(key=d)删除前面创建的辅助块；再回到Associate，在模型树下选择Associate Edgeto Curve然后进行关联，先把扇形端面的部件的对应的3D块前端面的边与该扇形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点Snap Project Vertices再点Apply进行捕捉对齐，然后把扇形端面的部件的对应的3D块侧面的三条边和该扇形端面的部件侧面的三条边进行一一关联，再点Snap Project Vertices随后点Apply捕捉对齐，再把扇形端面的部件的对应的3D块后端面的边与该扇形端面的部件后端面的边一一关联，再选择SnapProject Vertices点Apply进行捕捉对齐，判断扇形端面的部件的对应的3D块的后端面块上的点是否都与该扇形端面的部件的端点重合，如果有的没重合，选择Associate Vertex然后选择把扇形端面的部件的对应的3D块的后端面的点与该扇形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个扇形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择GlobalMesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意则进行调节边界参数，直至网格质量满意，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

图9、图10、图11、图12为铠装脐带缆扇形端面的部件网格划分的整个流程，图9是创建2D块，合并一个点，改变2D块的形状为三角形并进行端面的关联，图10是建立辅助块然后进行Face沿曲线拉伸，之后删除辅助块，并把块所属的边与扇形端面的部件的边进行了关联，得到扇形端面的部件所要的块，图11是进行Y型切分块的局部图，图12是铠装脐带缆端面为扇形的部件生成的网格模型。

五）对铠装脐带缆模型中曲边三角形端面的部件进行六面体网格划分，其具体过程如下：

选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，构建曲边三角形端面的部件的2D块，在Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形块变为三边形块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的2D 块的点一一对应关联到该曲边三角形端面的部件前端面的三个点；选择Disassociate from Geometry取消关联；然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立曲边三角形端面的部件的3D块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行Face拉伸，在Method菜单中选择Extrude Along Curve，选择辅助块与部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完后选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块；再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后进行关联，先把曲边三角形端面的部件对应的3D块的前端面的边与该曲边三角形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点Snap Project Vertices再点Apply进行捕捉对齐；然把曲边三角形端面的部件对应的3D块的侧面块的三条边和该曲边三角形端面的部件的三条边进行一一关联，再点Snap Project Vertices随后点Apply捕捉对齐；再把曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的边与该曲边三角形端面的部件后端面的边一一关联，再选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，并判断曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面上的点是否都与该曲边三角形端面的部件后端面上的点重合，没有全部重合，则选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的点与该曲边三角形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个曲边三角形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，直至对网格质量满意；在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

图13、图14、图15是铠装脐带缆模型其端面为曲边三角形的部件网格划分的整个流程，图13是创建2D块，合并一个点，改变2D块的形状为三角形并进行端面的关联，图14是建立辅助块然后进行Face沿曲线拉伸，之后删除辅助块，并把块所属的边与曲边三角形端面的部件的边进行了关联，得到曲边三角形端面的部件所要的块，然后进行Y型切分得出块的示意图，图15是铠装脐带缆曲边三角形端面的部件生成的网格模型。

六）对铠装脐带缆模型中曲边方形端面的部件进行六面体网格划分，其具体过程如下：

在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3DBounding Box创建曲边方形端面的部件的3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把曲边方形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该曲边方形端面的部件的前端面上，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块侧面的四条边一一对应该曲边方形端面的部件侧面的四条边，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块后端面的四条边与该曲边方形端面的部件后端面的四条边一一关联，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐；然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Open Mesh把前面所有生成的网格加载到一起，生成一个完整铠装脐带缆六面体网格。

图15、图16是铠装脐带缆模型为曲边方形端面的部件网格划分的整个流程，图15是直接建立3D块，图16则是把3D块所属的边与曲边方形端面的部件所属的边分别一一关联起来，生成的网格模型。

七）把所有保存的网格导入ICEM CFD软件进行组建。

图18为本方法划分铠装脐带缆整体网格，各个部件网格都是六面体网格，针对铠装脐带缆这个复杂模型生成的表面网格单元均匀，过渡平缓。

图19是自动生成铠装脐带缆整体网格，在外侧比较规则的区域生成，在端面生成不规则，质量比较差的棱柱网格，尤其是复杂物体内部部件网格质量更差。

图20是本发明网格划分后的铠装脐带缆模型的应变云图，图21是自动网格划分出来的铠装脐带缆模型的应变云图，二者都是施加一个平行Z轴100KN作用在外铠、中铠、内铠的集合端面，约束另一个外铠、中铠、内铠的集合端面，二者材料均为钢，进行分析，得出应变。自动网格划分出来的铠装脐带缆模型的应变只发生在外铠、中铠、内铠，与之接触的外层绝缘套未有变形情况，本方法网格划分的铠装脐带缆模型的应变不只是发生在外铠、中铠、内铠，与之接触的外层绝缘套也有变形情况，按照理论分析：力作用在外铠、中铠、内铠上，外铠、中铠、内铠发生形变与之接触的外层绝缘套受到摩擦力的影响理应发生发现形变，而且外铠、中铠、内铠发生形变应是二方面的形变，一是轴向的拉伸变形，二是径向的收缩变形，轴向的拉伸变形使得外层绝缘套也发生轴向的拉伸变形，外铠、中铠、内铠径向的收缩变形会挤压外层绝缘套，而外铠、中铠、内铠径向的收缩变形都发生在中间这个区域，正好符合外层绝缘套应变，由此得出本方法网格划分的铠装脐带缆网格要比自动网格划分出来的铠装脐带缆网格精准。

根据公式来核算铠装脐带缆的拉伸行为：

其中F就是施加的力，EA为单根铠的拉伸刚度，m是铠装钢丝的层数，i为层序数，

为钢丝与缆芯轴向夹角，

是应变，分别从本发明网格划分得到的铠装脐带缆模型的应变云图、自动网格划分得到的铠装脐带缆模型的应变云图导出应变，计算二者理论上施加的力，并与实际施加的力进行对比，自动生成铠装脐带缆整体网格理论上施加的力与实际施加的力相差783.076N，相对误差为0.783%，本发明划分铠装脐带缆整体网格理论上施加的力与实际施加的力相差91.984N，相对误差为0.091%，与自动网格划分方法相比，本发明可将铠装脐带缆有限元分析结果的相对误差降低88.378%。由应变云图分析与核算误差分析得出本发明可获得网格单元均匀，过渡平缓的高质量铠装脐带缆模型六面体网格，进而可有效提高铠装脐带缆有限元分析精度。

Claims (7)

1.一种铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，所述铠装脐带缆包括外铠、中铠、内铠、外层绝缘层、接地线单元、光纤单元、主电线、副电线、内层绝缘层、主电线与内层绝缘层之间的填充物、中心填充物及内套填充物；

包括以下步骤：

一)把主电线，副电线，光纤单元，接地线单元视为实心，然后根据铠装脐带缆的实际结构建立铠装脐带缆模型，并把铠装脐带缆模型中部件根据端面形状分为圆形端面的部件、圆环形端面的部件、扇形端面的部件、曲边三角形端面的部件和曲边方形端面的部件；圆形端面的部件包括：外铠，中铠，内铠，主电线，副电线，光纤单元，接地线单元；圆环形端面的部件包括：外层绝缘层，内层绝缘层；扇形端面的部件包括：内层绝缘层填充物；曲边三角形端面的部件包括：主电线与内层绝缘层之间的填充物；曲边方形端面的部件包括：中心填充物；把铠装脐带缆的三维模型导入网格划分软件，单独保存铠装脐带缆的三维模型的各个部件，然后打开各个部件分别进行几何拓补，进行几何创建，创建各个部件的中心线和中心线的两个端点；

二）对铠装脐带缆模型中圆形端面的部件进行六面体网格划分

1）先构建圆形端面的部件的2D块，然后把2D 块关联到对应的圆形端面的部件的端面上，进行捕捉对齐，调整块的形状，将圆形端面的部件对应的2D块的形状调整为正方形，然后取消所有的关联；

2）将2D块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与圆形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点；面拉伸后删除辅助块；

4）分别把圆形端面的部件对应的3D块的前后两个端面的所属边与该圆形端面的部件前后两个端面的边分别进行关联，然后进行O型切分，根据圆形端面的部件大小，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

三）对铠装脐带缆模型中圆环形端面的部件进行六面体网格划分

1）直接创建圆环形端面的部件的3D块，然后把圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的所属边关联到该圆环形端面的部件的前端面的外圆，把圆环形端面的部件对应的3D块的后端面所属边关联到该圆环形端面的部件的后端面的外圆，进行捕捉对齐；

2）选择块的前后两个端面进行O型切分，删除中间的块；

3）分别把前后圆环形端面的部件对应的3D块的两个端面O形划分后的所属内边与该圆环形端面的部件前后两个端面圆环内圆进行关联，关联后要进行捕捉对齐，根据圆形端面的部件参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

四）对铠装脐带缆模型中扇形端面的部件进行六面体网格划分

1）先对铠装脐带缆模型各中扇形端面的部件构建2D 块，然后调整2D块的形状，将端面为扇形的部件对应的2D块形状调整为三角形，将扇形端面的部件的对应的2D 块的点一一对应关联到扇形端面的部件前端面的三个点，取消所有的关联；

2）将2D 块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与扇形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，面拉伸后删除辅助块；

4）先把扇形端面的部件对应的3D块的前端面的所属边与扇形端面的部件前端面的边分别进行关联，关联后进行捕捉对齐；然后进行扇形端面的部件对应的3D块的侧面所属三条边和扇形端面的部件的三条边进行关联，并捕捉对齐；然后把扇形端面的部件对应的3D块的后端面所属边与扇形端面的部件后端面的边关联，并捕捉对齐；判断扇形端面的部件对应的3D块的后端面上的点是否都与扇形端面的部件的后端面上的点重合，没全部重合，则进行点关联；

5）Y型切分，对五面体的块进行Y型切分，根据圆形端面的部件设置的参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，保存网格；

五）对铠装脐带缆模型中曲边三角形端面的部件进行六面体网格划分

1）先对各曲边三角形端面的部件构建2D块，将曲边三角形端面的部件对应的2D块形状调整为三角形，将曲边三角形端面的部件对应的2D 块的点一一对应关联到该曲边三角形端面的部件前端面的三个点，然后进行捕捉对齐；然后取消所有的关联；

2）将2D 块转为3D块，并建立辅助块；

3）选择辅助块与曲边三角形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，删除辅助块；

4）先把曲边三角形端面的部件对应的块的前端面的所属边与曲边三角形端面的部件前端面的边分别进行关联，关联后进行捕捉对齐；然后进行曲边三角形端面的部件对应的3D块的侧面所属三条边和曲边三角形端面的部件的三条边进行关联，然后捕捉对齐；再把曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面所属边与曲边三角形端面的部件后端面的边分别关联，然后捕捉对齐；判断后端面块上的点是否都与曲边三角形端面的部件的端点重合，没有全部重合，则进行点关联；

5）对3D块进行Y型切分，根据圆形端面的部件设置的参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，并保存网格；

六）对铠装脐带缆模型中曲边方形端面的部件进行六面体网格划分

1）对各曲边方形端面的部件直接进行3D块的创建，把曲边方形端面的部件对应3D块的前端面的所属边分别关联到曲边方形端面的部件前端面的边上，曲边方形端面的部件对应3D块的后端面的所属边分别关联到曲边方形端面的部件后端面的边上，再把属于曲边方形端面的部件对应3D块的侧面的四个边分别与曲边方形端面的部件侧面的四个边进行关联，关联后进行捕捉对齐；根据圆形端面的部件参数，设置全局网格最大尺寸，更新块并预览网格，并保存网格；

2）把所有保存的网格导入ICEM CFD软件进行组建。

2.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，所述步骤一）中，打开部件分别进行几何拓补，进行几何创建，创建各个部件的中心线和中心线的二端点的具体过程如下：

将铠装脐带缆模型保存为x_t格式，打开ICEM CFD软件并将铠装脐带缆模型导入其中，利用ICEM CFD软件的rapair geometry进行几何拓补；然后把模型树中geometry点开，钩上point，在操作界面上点开geometry再选择Create/Mondify Curve，在模型树下面选择Create Midine指令，选择部两条边创建中心线；在操作界面上点开geometry选择CreatePoint，在模型树下面选择Curve End指令，选择创建的中心线创建中心线的端点。

3.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，对铠装脐带缆模型中圆形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

先对圆形端面的部件构建一个2D 块，选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，选择2D 块的边关联到该圆形端面的部件的前端面去，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后在Blocking操作界面选择Move Vertex调整2D 块的形状为正方形，然后再回到Associate选择Disassociate fromGeometry取消关联，然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立圆形端面的部件的3D块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，Method选择Extrude Along Curve，选择辅助块与圆形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于圆形端面的部件都具有螺旋的形状，为能使网格能覆盖在整个圆形端面的部件上面，设置拉伸块数目为10，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择后端点，拉伸完选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块，然后再回到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后选择圆形端面的部件所对应3D块的前端面的边关联到该圆形端面的部件前端面，圆形端面的部件对应3D块的后端面的边关联到该圆形端面的部件后端面，选择Snap Project Vertices并点Apply进行捕捉对齐，在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点SelectBlock(s)选择整个圆形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则调节边界参数，直至网格质量满意，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

4.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，对铠装脐带缆模型中圆环形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

对各圆环形端面的部件直接创建3D块，在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3D Bounding Box创建3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，将圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该圆环形端面的部件的前端面去，圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的边关联到圆环形端面的部件的该圆环形端面的后端面去，选择Snap ProjectVertices点Apply进行捕捉对齐；在Blocking操作界面选择Split Block(Key=s)，在模型树下选择Ogrid Block，点Select Block(s)选择整个圆环形端面的部件，然后在Select Face(s)选择前后两个端面进行O型划分，选择Delete Block(key=d)删除O型划分中间的块，然后选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把圆环形端面的部件对应的3D块的前端面的内边关联到该圆环形端面的部件的前端面内圆上，把圆环形端面的部件对应的3D块的后端面的内边关联到该圆环形端面的部件的后端面内圆去，选择SnapProject Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意，则进行调节边界，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convertto Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

5.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，对铠装脐带缆模型中扇形端面的部件进行六面体网格划分的具体过程如下：

选择Blocking操作界面，选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2DPlanar，建立各扇形端面的部件的2D块，Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D 块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形2D 块变为三边形2D 块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex，选择扇形端面的部件的对应的2D块的点一一对应关联到扇形端面的部件前端面的三个点，然后选择Disassociate fromGeometry取消关联，然后在回到Create Block选择2D to 3D指令，建立扇形端面的部件的3D块；在Method菜单中选择Translate 选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行面拉伸，在Method选择菜单中Extrude Along Curve，选择辅助块与扇形端面的部件共面的面进行面拉伸，由于端面为扇形的部件均具有空间螺旋的特征，为了使形成的网格能够完整地覆盖该扇形端面的部件，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完选择DeleteBlock(key=d)删除前面创建的辅助块；再回到Associate，在模型树下选择Associate Edgeto Curve然后进行关联，先把扇形端面的部件的对应的3D块前端面的边与该扇形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点Snap Project Vertices再点Apply进行捕捉对齐，然后把扇形端面的部件的对应的3D块侧面的三条边和该扇形端面的部件侧面的三条边进行一一关联，再点Snap Project Vertices随后点Apply捕捉对齐，再把扇形端面的部件的对应的3D块后端面的边与该扇形端面的部件后端面的边一一关联，再选择SnapProject Vertices点Apply进行捕捉对齐，判断扇形端面的部件对应的3D块的后端面的块上的点是否都与该扇形端面的部件的端点重合，如果有的没重合，选择Associate Vertex然后选择把扇形端面的部件的对应的3D块的后端面的点与该扇形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个扇形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择GlobalMesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对质量不满意则进行调节边界参数，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

6.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，对铠装脐带缆模型中曲边三角形端面的部件进行六面体网格划分具体过程如下：

选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择2D Planar，构建曲边三角形端面的部件的2D块，在Blocking操作界面选择Merge Vertices把2D块的一个点合并到其相邻的一个点去，使四边形块变为三边形块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的2D块的点一一对应关联到该曲边三角形端面的部件前端面的三个点；选择Disassociate from Geometry取消关联；然后回到Create Block选择2D to 3D指令，建立曲边三角形端面的部件的3D块，在Method菜单中选择Translate，选择好端面要拉伸的方向输入数值，建立辅助块，再点Extrude Face(s)进行Face拉伸，在Method菜单中选择Extrude Along Curve，选择辅助块与曲边三角形端面的部件共面的面进行面拉伸，设置拉伸块数目为20，选择开始创建的中心线为拉伸曲线，结束点选择开始创建的中心线的后端点，拉伸完后选择Delete Block(key=d)删除前面创建的辅助块；再回曲边三角形端面的到Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve然后进行关联，先把曲边三角形端面的部件对应的3D块的前端面的边与该曲边三角形端面的部件前端面的边一条一条分别进行关联，关联后点SnapProject Vertices再点Apply进行捕捉对齐；然后把曲边三角形端面的部件对应的3D块的侧面块的三条边和该曲边三角形端面的部件的三条边进行一一关联，再点Snap ProjectVertices随后点Apply捕捉对齐；再把曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的边与该曲边三角形端面的部件后端面的边一一关联，再选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，并判断曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面上的点是否都与该曲边三角形端面的部件后端面上的点重合，没有全部重合，则选择Associate Vertex然后选择曲边三角形端面的部件对应的3D块的后端面的点与该曲边三角形端面的部件后端面的点进行点关联；在Blocking操作界面选择Edit Block，在模型树下选择Convert Block Type，Set Type选择Y-Block选择整个曲边三角形端面的部件，按Apply，然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，直至对网格质量满意；在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Save Mesh As，将其存储于一个文件夹内。

7.根据权利要求1所述的铠装脐带缆模型六面体网格划分方法，对铠装脐带缆模型中曲边方形端面的部件进行六面体网格划分具体过程如下：

在Blocking操作界面选择Create Block，在模型树下Initialize Blocks选择3DBounding Box创建曲边方形端面的部件的3D块，然后在Blocking操作界面选择Associate，在模型树下选择Associate Edge to Curve，把曲边方形端面的部件对应的3D块的前端面的边关联到该曲边方形端面的部件的前端面上，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块侧面的四条边一一对应该曲边方形端面的部件侧面的四条边，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐，然后把曲边方形端面的部件对应的3D块后端面的四条边与该曲边方形端面的部件后端面的四条边一一关联，选择Snap Project Vertices点Apply进行捕捉对齐；然后到Mesh界面选择Global Mesh Setup更改Max element按Apply，再回到Blocking界面选择Pre-Mesh Params直接点Apply生成网格，在模型树点开Blocking钩上Pre-Mesh能够看见生成的网格，然后在Blocking界面点Pre-Mesh Quality Histograms，Criterion选择Determinant 3×3×3，点Apply查看网格质量，如果对网格质量不满意，则进行调节边界参数，在模型树Blocking下对Pre-Mesh右击选择Convert to Unstruct Mesh生成网格，选择file-Mesh-Open Mesh把前面所有生成的网格加载到一起，生成一个完整铠装脐带缆六面体网格。

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