第3章：几何实体模型生成网格模型OK

第一章 基本说明1.1 几何体的表现形式COMSOL Multiphysics中有两种几何体，组合几何体（缺省）和装配体。

所谓的组合几何体指重叠的几何对象自动分解为多个求解域（与几何无关），其内部界面上，几何结构、网格以及物理量等自动相互“粘合”。

装配体则表示重叠的几何对象之间没有构成关系，因此从本质上而言，不存在内部界面。

这两种几何体各有优缺点，组合几何体是COMSOL Multiphysics的缺省设定，优点在于：z在材料非连续处，物理量自动连续z在材料界面处，自动得到高精度解z在材料界面处，自动确认网格单元和节点其缺点在于：z网格越细，内存开销越大z对大的CAD模型网格剖分比较困难反过来，装配体的优点则在于：z在材料界面处可有意定义物理量不连续，例如接触阻抗z对大的CAD模型网格剖分比较容易z网格越粗，计算越快（但精度越低）装配体的缺点：z需要更多的手工操作z为了保证足够的高精度，需要注意边界上的网格密度1.2 几何框架在COMSOL Multiphysics中，所有的几何对象都存在于某个几何框架，例如1D、2D或3D几何等，以Geom1、Geom2依次序命名。

每个框架保持独立，其中的几何对象、求解域、边界条件等完全封装。

每个几何框架不能直接访问其他几何框架中的变量、因变量等，必须通过耦合变量－积分耦合变量、拉伸耦合变量和投影耦合变量等，在不同的框架中定义可相互访问的中间变量。

图 1 几何框架此外，当用户定义表达式的时候，也必须注意这种不同几何框架之间的限制。

只有选项>全局表达式可以直接在所有的几何框架中被引用。

而选项>标量表达式等则只能在定义该标量表达式的几何框架中被引用。

用户可以在模型导航窗口对话框中，首先确认已按下多物理场按钮，然后点击右侧中部的新增几何按钮，然后在跳出的新增几何对话框中，给定几何名称，选择所需的空间维度，独立变量的名称，框架名称以及单位系统等参数。

图 2 增加几何框架用户还可以在建模的时候，在绘图平面设定的底部点击新增来增加一个2D的几何框架。

Chapter 3二维非结构壳/面网格生成（2、3）1. 创建几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part --- Topology 2．定义网格参数2.1．定义全局网格参数2.1.1 定义网格全局尺寸：Scale factor、Max element2.1.2 定义全局壳网格参数：Mesh type、Mesh method2.2 定义Part网格尺寸3. 生成网格并导出3.1 生成网格，检查网格质量3.2 保存网格文件：Save mesh as…3.3 选择求解器：Output --- Select solver3.4 写入：Output --- Write inputChapter 4三维非结构自动体网格生成(自上而下)（2、3）1. 创建几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part --- Topology --- Body2．定义网格参数2.1．定义全局网格参数2.1.1 定义全局网格尺寸：Scale factor、Max element2.1.2 定义体网格全局参数：Mesh type、Mesh method2.1.3 定义棱柱网格全局参数：Grow Law、Initial height、Ratio、No.2.2 定义Part网格尺寸3. 生成网格并导出3.1 生成网格，检查网格质量3.2 保存网格文件：Save mesh as…*.uns3.3 选择求解器：Output --- Select solver3.4 写入：Output --- Write input三维非结构自动体网格生成(自下而上)（4）首先导入壳网格，在壳网格的基础上拉伸生成棱柱体网格，再填充棱柱体网格和远场边界之间的空隙。

（壳网格---棱柱体网格---体网格）。

1.创建（导入）几何模型2.创建生成（导入）壳网格3.生成棱柱体网格3.1定义棱柱网格参数：Growth law、Initial height、Ratio、No.、New volume part（表征体网格的材料，相当于自上而下中的body）3.2指定生成棱柱边界层的Surface（定义Part网格尺寸）3.3生成棱柱体网格：Mesh --- Compute mesh --- Prism mesh4.生成棱柱网格与远场边界之间的体网格4.1 定义加密区4.1.1 创建所需的Point4.1.2 创建加密区Mesh --- Create mesh density:Name、Size、Ratio、Width、from（point）依次选择所需point，中键确认4.2 生成体网格Mesh --- compute mesh --- volume meshMesh type、mesh method(Quick(Delaunary))、volume Part name（inherited）、input（existing mesh）Compute5.导出网格5.1保存网格文件：Save mesh as…*.uns5.2选择求解器：Output --- Select solver5.3写入：Output --- Write inputChapter 5二维结构网格生成1.导入（创建）几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part---删除多余curve（若point之间本存在线，在生成surface时采用form 4 points法，则会同时生成surface的边界线curve，和原有curve叠加重合，产生多余，需删除，eg.5.3）2.创建block2.1.分析几何模型，得到拓扑结构2.2.创建整体blockblocking --- create blockPart（block的名称，表征相应材料特性）、Type2.3.划分block2.4.创建O-block（如有需要）2.5.删除无用的block3.建立映射关系3.1.创建point到vertex的映射Blocking --- Associate --- Associate vertexEntity(point)V1--P1 ---……---V i--P i ---……--- V n--P n3.2.创建curve到edge的映射Blocking --- Associate --- Associate Edge to CurveE i ---中键--- C i ---中键4.定义网格节点数Icem为基于Block生成网格的：首先生成block网格，然后依托映射关系将block 网格节点坐标计算生成Geometry网格坐标，故在Icem中需定义EDGE的节点数来定义网格节点。

技术分享如何将实体、曲面或图形实体转换为网格【问题描述】：SOLIDWORKS 2018已经是SOLIDWORKS软件的第26个版本了。

这么多年来SOLIDWORKS一直秉持着易学已用、专注设计的理念，不断优化升级软件，让我们工程师的设计工作更加得心应手。

满足更加多元化的需求。

【方案介绍】：现在我们可以使用转换到网格实体工具将标准 SOLIDWORKS 实体或图形实体转换为网格化BREP 实体。

由于编辑网格化 BREP 实体的工具有限，您应使用标准 SOLIDWORKS BREP 实体进行尽可能多的建模，然后再将其转化为网格化 BREP 实体。

转换后，您只能使用布尔运算修改网格化 BREP 实体。

要使用“转换到网格实体”工具：在标准 SOLIDWORKS BREP 实体或图形实体打开时，单击插入 > 特征 > 转换到网格实体。

为选定实体选择实体、曲面、图形的闭环或开环实体。

您不能选择混合实体类型。

一次只能转换一个实体类型。

如果您想保留模型中原始实体或曲面实体的参考复本，请确保选中保留原始实体。

对于图形实体，选择将分面分组到面以将分面分组为多个面。

该面将与原始标准 SOLIDWORKS BREP 实体的面匹配。

如果您想将网格转换为单个面，请清除选项。

将网格细化滑块移向粗糙将得到网格上少量、较大分面；移向精细，将得到大量、较小分面。

选定实体的网格预览显示在图形区域中。

如果您有两个尺寸明显不同的标准 SOLIDWORKS BREP 实体，此选项非常有用。

在您将第一个实体转换为具有特定大小分面的网格化 BREP 实体后，可以将第二个标准 SOLIDWORKS BREP 实体转换为网格化 BREP 实体，并调整网格细化，这样第二个转化实体的网格大小就会与第一个的网格大小相近。

除了使用滑块，您还可以通过以下方法调整网格中的分面：选择高级网格细化并指定分面的最大距离偏差和最大角度偏差。

选择定义最大单元大小并指定翅片的最大长度。

ANSYS有限元基础教程第三章答案1.填空题（1）ANSYS 11.0的操作方式可分为GUI方式和命令方式。

（2）主菜单（Main Menu）是使用GUI模式进行有限元分析的主要操作窗口，包含了ANSYS软件的主要功能：参数选择、预处理器、求解计算器或求解计算模块、通用后处理、时间历程后处理模块或称时间历程后处理器和优化设计模块等。

（3）可以对图形视窗中的模型进行缩放、移动和视角切换的工具栏是试图工具栏。

（4）工程领域常用的数据模拟方法有有限元法、边界元法、离散单元法和有限差分法等。

就广泛性而言，主要还是有限单元法。

2．判断题（1）ANSYS是一个通用的有限元分析软件，它具有多种多样的分析能力，包括简单的线性静态分析和复杂的非线性动态分析。

（√）（2）选择开始→程序→ANSYS 11.0→ANSYS Product Launcher命令可直接启动ANSYS 11.0程序。

（×）（3）ANSYS软件中常用到的有限单元有Link单元、Beam单元、Block单元和Plane单元等。

（√）（4）一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤：定义参数、创建几何模型、划分网格、加载数据、求解计算和结果分析。

（√）第2章实体建模1.填空题（1）实体模型由点、线、面和体组合而成，这些基本的点、线、面和体在ANSYS软件中通常称为图元。

直接生成实体模型的方法主要有自底向上和自顶向下两种。

（2）建立实体模型时，关键点是最小的图元对象，关键点即为结构中一个点的坐标，点与点连接成线，也可直接组合成面及体。

（3）布尔运算就是对生成的实体模型进行诸如交、并、减等的逻辑运算处理。

这样就给用户快速生成复杂模型提供了极大的方便。

（4）将两个或多个图元连接以生成三个或更多新的图元的布尔运算叫做搭接运算。

2.判断题（1）选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Delete→Lines Only命令，可删除线及其上的关键点。

ansys第3章⽹格划分技术及技巧（完全版）ANSYS ⼊门教程 (5) - ⽹格划分技术及技巧之⽹格划分技术及技巧、⽹格划分控制及⽹格划分⾼级技术第 3 章⽹格划分技术及技巧定义单元属性单元类型 / 实常数 / 材料属性 / 梁截⾯ / 设置⼏何模型的单元属性⽹格划分控制单元形状控制及⽹格类型选择 / 单元尺⼨控制 / 内部⽹格划分控制 / 划分⽹格⽹格划分⾼级技术⾯映射⽹格划分 / 体映射⽹格划分 / 扫掠⽣成体⽹格 / 单元有效性检查 / ⽹格修改⽹格划分实例基本模型的⽹格划分 / 复杂⾯模型的⽹格划分 / 复杂体模型的⽹格划分创建⼏何模型后，必须⽣成有限元模型才能分析计算，⽣成有限元模型的⽅法就是对⼏何模型进⾏⽹格划分，⽹格划分主要过程包括三个步骤：⑴定义单元属性单元属性包括：单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截⾯号等。

⑵定义⽹格控制选项★对⼏何图素边界划分⽹格的⼤⼩和数⽬进⾏设置；★没有固定的⽹格密度可供参考；★可通过评估结果来评价⽹格的密度是否合理。

⑶⽣成⽹格★执⾏⽹格划分，⽣成有限元模型；★可清除已经⽣成的⽹格并重新划分；★局部进⾏细化。

定义单元属性⼀、定义单元类型1. 定义单元类型命令：ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR ITYPE - ⽤户定义的单元类型的参考号。

Ename - ANSYS 单元库中给定的单元名或编号，它由⼀个类别前缀和惟⼀的编号组成，类别前缀可以省略，⽽仅使⽤单元编号。

KOP1~KOP6 - 单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义，可参考单元⼿册。

也可通过命令KEYOPT进⾏设置。

INOPR - 如果此值为 1 则不输出该类单元的所有结果。

例如：et,1,link8 ! 定义 LINK8 单元，其参考号为 1；也可⽤ ET,1,8 定义et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元，其参考号为 3；也可⽤ ET,3,4 定义2. 单元类型的 KEYOPT命令：KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 由ET命令定义的单元类型参考号。

1.基本几何结构的创建和网格化本章介绍了GAMBIT中一个简单几何体的创建和网格的生成。

在本章中将学习到：l启动GAMBITl使用Operation工具箱l创建一个方体和一个椭圆柱体l整合两个几何体l模型显示的操作l网格化几何体l检查网格的品质l保存任务和退出GAMBIT1.1 前提在学习本章之前，认为用户还没有GAMBIT的使用经验，不过，已经学习过前一章“本指南的使用”，并且熟悉GAMBIT界面以及本指南中所使用的规约。

1.2 问题描述状如图1-1所示。

本模型由两个相交的方体和椭圆柱体构成，其基本图形形1.3策略图1-1：问题说明本章介绍使用GAMBIT生成网格的基本操作，特别地，将介绍：l如何使用“top-down”固体建模方法来方便地创建几何体l如何自动生成六面体网格“top-down”方法的意思是用户可以通过生成几何体（如方体、柱体等）来创建几何结构，然后，对它们进行布尔操作（如整合、剪除等），以这种方式，用户不用首先去创建作为基础的点、边和面，就可以快速创建出复杂的几何形体。

一旦创建出一个有效的几何模型，网格就可以直接并且自动地（很多情况下）生成。

在本例子中，将采用Cooper网格化算法来自动生成非结构化的六面体网格。

更复杂的几何结构在生成网格之前可能还需要进行手工分解，这将在后面进行介绍。

本章的学习步骤如下：l创建两个几何体（一个方体和一个椭圆柱体）l整合两个几何体l自动生成网格l检查网格的品质为了使本章的介绍尽量简短，一些必要的步骤被省略了：l调节几何体单边上节点的分布l设置连续介质类型（例如，标识哪些网格区是流体，哪些网格区是固体和边界类型这些方面的详细内容，也包括其他方面，在随后的章节将涉及到。

1.4步骤输入gambit -id basgeom启动GAMBIT。

这就打开了GAMBIT的图形用户界面(GUI)（图1-2）。

GAMBIT把设定的名称（本例子中为basgeom）作为她将创建的所有文件的词头，如：basgeom.jou。

如何运用CAD软件进行网格生成的详细步骤CAD软件是一种广泛应用于设计和工程领域的工具，它可以帮助我们生成复杂的网格模型。

在本文中，我将介绍如何运用CAD软件进行网格生成的详细步骤，以帮助读者快速上手和掌握这项技巧。

步骤 1：准备工作首先，我们需要准备一些基础工作，以确保我们能够顺利进行网格生成。

这包括安装CAD软件、了解软件的界面和基本操作等。

步骤 2：导入几何模型一旦我们对CAD软件有了一定的了解，就可以开始导入几何模型了。

通常，我们会从其他软件或文件中导入几何模型，比如通过导入CAD文件、使用测量数据等方式。

步骤 3：裁剪模型在进行网格生成之前，我们通常需要先对导入的几何模型进行裁剪。

这是因为导入的模型可能会包含一些不需要的部分，我们需要裁剪掉这些部分以提高后续操作的效率。

步骤 4：选择网格生成工具CAD软件通常提供多种网格生成工具，我们需要根据具体需求选择合适的工具。

常见的网格生成工具包括三角网格生成器、四边形网格生成器等。

步骤 5：设置网格参数在进行网格生成之前，我们需要设置一些网格参数，以确保生成的网格符合我们的需求。

这些参数包括网格尺寸、网格密度、网格精度等。

不同的CAD软件可能提供不同的参数设置方式，我们可以根据具体的软件手册或帮助文档进行设置。

步骤 6：生成网格设置好网格参数后，我们就可以进行网格生成了。

根据选择的网格生成工具，我们可以使用相应的功能来生成网格。

通常，我们可以通过指定边界条件、选择网格类型等方式来控制生成的网格。

步骤 7：编辑网格在生成网格之后，我们通常还需要对网格进行一些编辑和调整，以满足实际需求。

这包括调整网格的形状、删减网格中的不必要部分等。

步骤 8：导出网格模型完成网格生成和编辑后，我们可以将生成的网格模型导出到其他软件或文件中。

通常，CAD软件支持多种格式的导出，我们可以选择适合自己需求的格式进行导出。

步骤 9：进一步处理有时，我们可能需要进一步处理生成的网格模型，比如进行分析、优化等操作。

轻松上手的SOLIDWORKS流体力学分析教程第一章：SOLIDWORKS流体力学分析的简介SOLIDWORKS是一种广泛使用的三维计算机辅助设计（CAD）软件，它提供了许多功能强大的工具，其中包括流体力学分析的功能。

本教程将向您介绍如何在SOLIDWORKS中轻松进行流体力学分析。

第二章：创建流体力学分析的几何模型在进行流体力学分析之前，我们需要先创建一个几何模型。

在SOLIDWORKS中，您可以使用绘图工具和实体建模工具来创建几何形状，如圆柱体、球体、管道等。

您还可以导入现有的CAD文件或使用现有的物体进行分析。

第三章：定义边界条件和材料属性在进行流体力学分析之前，您需要定义一些边界条件和材料属性。

例如，您需要指定流体的密度、粘度和热传导系数。

您还需要定义边界条件，如入口和出口的速度、压力或温度。

SOLIDWORKS提供了直观的界面，让您可以轻松地定义这些条件。

第四章：网格生成在进行流体力学分析之前，您需要生成一个网格，用于离散化几何模型。

网格的精细程度会直接影响到分析的准确性和计算时间。

SOLIDWORKS提供了自动网格生成工具，同时也支持手动调整网格的大小和形状，以满足您的具体需求。

第五章：模拟设置在进行流体力学分析之前，您可以设置一些模拟参数，如时间步长、求解器类型和收敛准则。

这些参数将直接影响到分析的准确性和计算时间。

SOLIDWORKS提供了默认的设置，但您也可以根据自己的需求进行调整。

第六章：运行流体力学分析一旦您完成了几何模型、边界条件、材料属性、网格和模拟设置的定义，您就可以运行流体力学分析了。

SOLIDWORKS将根据您的设置和模型计算流体的流动、温度分布和压力分布等。

您可以根据分析结果进行后续的设计优化或决策。

第七章：分析结果的后处理在流体力学分析完成后，SOLIDWORKS还提供了丰富的后处理工具，帮助您分析和可视化分析结果。

您可以查看流速矢量图、压力图、温度图以及其他相关的结果图表。

第三章曲面网格划分本章介绍2D网格的划分方法。

主要包括3部分内容：划分三角形网格：对曲面指定线性或者2次三角形单元；曲面网格划分器：对曲面进行网格划分，允许用户进入【Surface Meshing】（曲面网格划分）工作台；高级曲面划分器：曲面进行网格划分，允许用户进入【Advanced Surface Meshing】（高级曲面网格划分）工作台。

3.1 进入曲面网格划分工作台本节说明如何进入曲面网格划分工作台，有两个方法：●通过生成新的网格零件（使用曲面网格划分器的功能）；●编辑已有的网格零件。

3.1.1 生成网格零件打开文件Sample06.CATAnalysis。

（1）点击【Meshing Methods】（网格划分方法）工具栏内的【Surface Mesher】（曲面网格划分器）按钮，如图3－1所示。

图3－1【Meshing Methods】（网格划分方法）工具栏（2）选择要划分网格的几何图形，如图3－2所示。

选中几何图形后，弹出【Global Parameters】（全局网格参数）对话框，如图3－3所示。

图3－2选择要划分网格的几何图形图3－3 【Global Parameters】（全局网格参数）对话框下面说明【Global Parameters】（全局网格参数）对话框内各参数的含义：●【Mesh】（网格）选项卡：⏹【Shape】（形状）：允许用户定义划分曲面网格的形状：三角形或者四边形。

⏹【Type】（类型）：允许用户定义【Linear】（线性）或者【Parabolic】（二次单元）。

注意！显示出的选项和选择的【Shape】（形状）有关。

●【Triangle Method】（三角形）网格按钮：⏹【Mesh size】（网格尺寸）：指定网格全局尺寸。

⏹【Absolute sag】（绝对垂度）：网格与几何形状之间最大的差值，如图3-4所示。

⏹【Relative sag】（相对垂度）：绝对垂度值与局部网格棱边长度的比值。

利用FLAC3D 进行数值分析的第一步便是如何将物理系统转化为由实体单元和结构单元所组合的网格模型（Modeling ），该模型与分析对象的几何外形特征相一致。

目前，FLAC3D 网格模型的建立方法可分为两种，即直接法及间接法，直接法是按照分析对象的几何形状利用FLAC3D 内置的网格生成器建模，网格和几何模型同时生成，该方法较适用于简单几何外形的物理系统；与之不同，间接法则适用于复杂的、单元数目较多的物理系统，该方法建立网格模型时，像一般计算机绘图软件一样，通过点、线、面、体，先建立对象的几何外形，再进行实体模型的分网（Meshing ），以完成网格模型的建立，FLAC3D 自身不具备间接法建模功能，读者可借助第三方软件与FLAC3D 的接入轻松实现。

本章主要介绍FLAC3D 的网格建模方法，包括利用网格生成器建立简单网格、利用第三方软件进行模型导入以及复杂模型的方法。

本章要点：z FLAC3D 网格单元的基本类型 z 网格的连接z FLAC3D 网格的数据格式z 常用有限元模型与FLAC3D 的接入 z复杂模型的建立5.1 简单网格的建立5.1.1 基本网格的形状FLAC3D 内置网格生成器中的基本形状网格有13种，通过匹配、连接这些基本形状网格单元，能够生成一些较为复杂的三维结构网格。

网格单元的基本类型和特征如表5-1所示，基本可以归为四大类，即六面块体网格、退化网格、放射网格和交叉网格。

5FLAC3D 建模方法表5-1 FLAC3D 基本形状网格的基本特征5.1.2 单元网格的生成生成块体网格（Brick ）的命令格式如下：generate zone brick p0 x0 y0 z0 p1 x1 y1 z1 …… p7 x7 y7 z7 size n1 n2 n3 ratio r1 r2 r3或者generate zone brick p0 x0 y0 z0 p1 add x1 y1 z1 …… p7 add x7 y7 z7 size n1 n2 n3 ratio r1 r2 r3在该命令中，generate 为“生成网格”之意，可以缩写为gen ，zone 表示该命令文件生成的是实体单元，brick 关键词表明建立的网格采用的是brick 基本形状，p0，p1……p7是块体单元的8个控制点，其后跟这些点的三维坐标值（xn, yn, zn ），含义是由8个点可确定一个六面体网格。