工程中，過盈配合是一種常見的固連的方式，尤其對于電機結構，外殼和定子之間通常是通過過盈連接的。如果關心的是過盈處本身的應力，應變狀態，通常我們會建立接觸對，并且設置過盈量，使用非線性功能進行計算。而對于例如模態分析，我們僅需要一個過盈的狀態，關心的是整體模型的振動頻率和振型，過盈配合完全可以用TIE連接或者共面進行簡化處理。

使用共面的好處有：TIE連接根據不同求解器的參數設置不同，而共面操作是在前處理階段的，與求解器無關，可以方便地進行模型轉換。

(相關資料圖)

本文將主要介紹如何通過 SimLab 軟件建立共面。請注意，文中使用的 SimLab 版本為2021.2，如果按鈕位置不一致，可以通過ctrl+f鍵尋找對應的命令進行操作。

幾何位置重合

我們知道：凡是幾何位置完全貼合的兩個面，一定可以十分順利的找到一個真正的共面。在SimLab軟件中，可以很便捷的通過 Geometry-Body-Connect-join功能將以下類型的共面連接在一起：

Feature中的選項，按順序分別用于尋找以下類型的共面：

圓柱面 | 圓錐面 | 空心圓盤面 完全匹配的面 平面 部分的圓柱面 | 錐面 重合的面 任意面 當然，如果模型比較簡單，可以直接選擇All features一次性處理所有上述共面。此功能在教學視頻中已經有十分詳細的講解，在此不再贅述。

SimLab – 流程導向的有限元建模

幾何已經產生穿透（過盈）

下圖就是電機外殼與定子簡單示意模型，外層藍色body為電機殼體，內層紫色body為電機定子。

首先需要說明的是，SimLab中可以直接對幾何進行操作的前提是：使用的幾何為Parasolid格式，如果是其它CAD文件，可以在導入時轉換為Parasolid，并且勾選Save Geometry in Database。或者劃分網格后，通過網格層面進行操作。

01

幾何層面編輯方法

穿透的幾何可以通過布爾操作中的combine功能將兩者結合在一起，同時勾選Create connected bodies。此時模型樹中會出現如下圖所示的一個新body，模型瀏覽器中觀察幾何，兩者也已經結合為一個整體。

通過 Geometry-Body-Connect-shared功能檢查共面，已經可以找到模型中存在的共面。

請注意：圖中側面的環狀面也會被處理為共面，但通常過盈量不會是一個很大的值，直接對該模型進行網格劃分時，將最小網格尺寸設置為一個大于過盈量的值，該面就會被自動壓縮，我們完全不用擔心這個表面。

成功生成網格body后，對該網格body右擊，進行unmerge操作，將網格模型還原為兩個body。此時就已經順利的將外殼體與定子分別劃分網格，并且它們之間一定是共面的關系。

02

網格層面編輯方法

上述布爾操作的方法雖然也能應用于網格，但是布爾操作后的網格邊界可能會出現局部的破損、交叉。而且由于已經存在網格，側環狀面也會導致網格質量下降，body之間的分割線也并不像幾何那樣明顯。對于網格層面，我們通常建議使用以下流程建立共面網格。這里以保留定子外表面網格為例：

首先，我們將原始模型直接劃分網格，將定子的網格body進行isolate，并且通過Geometry-Body-Create-From faces功能，選擇第二個選項，將定子的外表面復制一份并且這個面與所選擇面為共面。

此時如果在Output Window中選擇剛生成的面，可以看到它屬于兩個body（即該面為共面）。然后將定子模型隱藏，只顯示外殼體與剛才生成的共面，顯然，共面一定是包含在殼體body內部的。

如上一節所述，過盈量一般較小，我們可以將內圈的網格面直接刪除（或者刪除時依然保留內環中的部分邊界，后續通過imprint – Edges on Edges將邊界合并）

然后使用Geometry – Face – Create – Edges功能將兩個body的邊界相連。（如果生成面的顏色與圖中不符，是因為邊界選擇順序問題，無須擔心，后續會將兩個body合并）

兩側連接都做完后，就可以將這兩個body 進行merge操作。此時模型中剩余的兩個body就對應外殼與定子，它們之間也已經有了共面。

連接處的網格質量修復，在SimLab中從來都是十分簡便的，這里可以通過grid mesh或者remesh重新劃分一下網格，過程不再贅述。

至此，幾種共面的形成方式都演示完成。