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网格划分是有限元分析计算的前提，也是最耗时费力的前处理技术。网格划分的好坏对有限元计算的精度和效率有最直接的影响，甚至影响大变形解的收敛性。目前比较常见的网格划分软件有ANSA、ANSYS、MARC等。下面就复杂模型的网格划分技术做一下简单介绍。
自由网格划分
自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一，可以自动生成面（平面、曲面）上的三角形或四边形网格以及体上的四面体网格，通常利用现有的2D面板自动划分面和网格单元。
对于复杂的几何模型，自动网格划分方法省时省力，但缺点是单元数甚至可能达不到预期的效果。例如，当有些地方需要较少的单元，而另一些地方需要较多的单元时，通常不容易控制。因此，需要进行一些几何分块处理，才能得到符合网格划分工作者愿望的计算效率较高的网格。
对于复杂的三维模型，只需生成四面体单元即可，网格划分效率极高，只要设置好相关参数，就能得到较好的网格。但网格数量取决于几何模型的最小特征，网格数量通常非常大。因此，为了得到计算效率更高的有限元网格，通常需要对几何模型进行一些处理。与二维情况类似，可以进行分块处理，比如局部细分。
映射网格
映射网格划分是一种针对规则模型的规则网格划分方法，其原始概念为：对于面，只能采用四边形面，对边网格划分数必须一致，且形成的单元均为四边形；对于体，只能采用六面体，对应线、面的网格划分数必须一致，形成的单元均为六面体。
目前大多数网络分区软件已经大大放宽了这些条件，包括：
对于复杂的三维几何模型，通常的做法是利用线面切割功能将其切割成一系列的四个、五个或六个面，然后再对这些切割体进行映射网格划分。当然这种纯映射的方法比较繁琐，需要花费更多的时间和精力，但可以保证较高的网格质量。
拖放网格
对于通过拖拽、旋转、偏移等方式生成的复杂三维实体，可以先在原有表面上以壳单元的形式生成面网格，然后在生成体的同时自动生成三维实体网格。对于已经形成的复杂三维实体，如果其在某一方向上的拓扑结构保持一致，则可以使用扫掠网格划分功能进行网格划分；这两种方式生成的单元几乎都是六面体单元。
3D面板中的功能可以实现多种拖拽和扫掠形式，如从单元到面，从面到面，还有多种拉伸方式可供选择，可以根据具体情况灵活选择。通常扫掠形成网格是一种非常好的方式，对于复杂的几何实体，经过一些简单的分割处理，就可以自动形成规则的六面体网格，比映射网格划分方法具有更大的优势和灵活性。一般情况下，需要将复杂的几何模型划分成完整的六面体单元，通过几何处理将其划分成块，然后再使用扫掠功能，这是主要的划分方法。
ANSA下的情况也类似，ANSA是一款非常有优势的基于几何的网格划分软件，其曲面构建功能非常强大，可以实现模型的分块划分而不需要体积的概念，操作简单却非常高效，是未来网格划分软件发展的大趋势。
混合网格划分
混合网格划分是指在几何模型上，根据各部位的特点，采用自由、映射、扫掠等多种网格划分方法，形成综合效果最佳的有限元模型。混合网格划分方法应从计算精度、计算时间、建模工作量等方面综合考虑。
通常，为了提高计算精度、减少计算时间，首先应考虑将适合扫掠映射网格划分的区域划分为六面体网格，并通过分割等各种布尔操作尽量创建合适区域（特别是值得关注的区域或部位）；其次，对于无法进一步划分而必须划分为四面体自由网格的区域，采用具有中间节点的六面体单元进行自由网格划分。
自由度耦合和约束方程
对于某些形式的复杂几何模型，可以利用ANSYS的约束方程与自由度耦合功能（ANSYS中的tie函数）方便地划分优良网格，减少计算规模。
例如相邻体在经过独立网格划分（通常采用映射或扫掠）后，就“粘合”在一起了。由于体间没有几何连接，无需考虑彼此网格的影响，因此好的网格可以用各种手段自由划分。体间的网格“粘合”是通过形函数的差异耦合自由度实现的，因此连接处的位移连续性是可以绝对保证的。如果非常关心连接处的应力，可以按照下文所述在此局部位置建立子区域模型进行分析。
子模型和其他方法
子模型法是一种先分析整体再分析局部的分析技术（又称切割边界条件法）。对于只关心局部区域准确结果的复杂几何模型，可采用此方法以尽可能少的工作量获得所需的结果。
其过程为：首先建立整体的分析模型，忽略模型中的一系列细小的特征，如倒角、开口、槽口等（因为根据圣维南原理，模型的局部细小的改变不会特别影响模型整体的分析结果），同时在大模型上划分较粗的网格（计算和建模的工作量很小），施加载荷并完成分析。其次，（在与整体模型同一个坐标系下）建立局部模型，此时加入前面忽略的小特征，并划分细网格（模型的切割边界应尽可能远离关注区域），进行求解计算。该方法的另一个优点是可以在小模型的基础上对关注的小特征进行优化（或任意改变），比如改变圆角半径，接缝宽度等；整体模型与局部模型可以采用不同的单元类型，例如整体模型采用板壳单元，局部模型采用实体单元。
巧妙利用结构对称性对实际工作十分有益，一是可以大大缩小计算规模，二是可以方便应用精确的边界条件。航空发动机涡轮盘的计算就是一个典型的例子。对于常规的轴对称、循环对称、平面对称的结构和载荷，应首先利用它们的对称性。
总之，对于复杂几何模型，数值计算的第一步也是最关键的一步就是利用多种手段构建高质量、高计算效率的有限元模型。本文仅涉及一些主要方向，实际问题涉及面很广，例如网格过渡、拓扑结构相关处理等都是网格划分技术中经常遇到的问题，只有在实际工作中不断探索、总结和验证，才能最终彻底掌握复杂模型网格划分计算并灵活运用。
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