5.1.2　有限元模型的网格划分

在进行有限元数值模拟仿真时，对创建的物理模型合理划分网格是仿真计算的基础，网格质量的优劣直接影响到仿真结果的准确性和仿真运行的效率。在ABAQUS软件中，网格单元划分通常有四面体和六面体两种形式，划分方式有自由划分和扫掠网格划分等，自由划分方式适用于形体复杂的模型，扫掠网格划分方式通常适用于规则的形体模型。

在本文中，由于岩石模型比较规则，所以，对岩石采用六面体8节点缩减积分单元（C3D8R）扫掠网格划分方式，采用中轴算法，将岩石划分成中心密集周围疏松的网格单元，这样既节省计算时间又保证计算精度，节点总数为167 433。在对钻头进行网格划分时，考虑到其结构的复杂性，对钻头采取了分段划分的形式，即对钻头不同部分采用不同的网格划分方式。最终对钻头与岩石直接接触部分采用10节点四面体单元（C3D10M）自由网格划分，对钻杆部分采用六面体8节点缩减积分单元（C3D8R）扫掠网格划分方式，网格节点总数为9290。网格划分情况如图5.1所示。

图5.1　岩石和钻头的网格划分模型