ansys三维网格划分流程

Ansys Workbench 划分网格（张栋zd0561@）1、对于三维几何体（对于三维几何体（3D 3D 3D））有几种不同的网格化分方法。

如图1下部所示。

图1网格划分的种类1.1、Automatic(自动划分法)1.2、Tetrahedron(四面体划分法)它包括两种划分方法：Patch Conforming(A W 自带功能)，Patch Independent(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm 软件包来实现)。

步骤：Mesh(右键)——Insert——Method(操作区上方)Meshcontrl——Method(左下角)Scope——GeometryMethod——Tetrahedrons(四面体网格)Algorithm——Patch Conforming(补充：Patch Independent该算法是基于Icem CFD Tetra的，Tetra部分具有膨胀应用，其对CAD许多面的修补均有用，包括碎面、短边、较差的面参数等。

在没有载荷或命名选项的情况下，面和边无需考虑。

)图2四面体网格分两类图3四面体划分法的参数设置1.3、Hex Dominant(六面体主导法)1.4、Sweep(扫掠划分法)1.5、MultiZone(多区划分法)2、对于面体或者壳二维几何对于面体或壳二维（2D），A W有一下：Quad Dominant(四边形单元主导)Triangles（三角形单元）Uniform Quad/Tri(均匀四面体/三角形单元)Uniform Quad(均匀四边形单元)3、网格参数设置下图为缺省设置（Defaults）下的物理环境（Physics Preferance）图4网格参数设置图5Mechanical默认网格上图中的关键数据：物理优先项、关联中心缺省值、平滑度、过渡、跨越角中心、实体单元默认中节点。

图6缺省参数设置上图中，虽然Relevance Center是在尺寸参数控制选项里设置的，但由于Relevance需要与其配合使用，故在此介绍。

第七章对实体模型进行网格划分7.1 如何对实体模型进行网格划分生成节点和单元的网格划分过程包括三个步骤：·定义单元属性（在§7.2中论述）·定义网格生成控制（可选择的）。

ANSYS程序提供了大量的网格生成控制，可按需选择。

见§7.3和§§7.4对网格控制的论述）。

·生成网格（在§7.5中论述）。

第二步定义网格生成控制不是必须的，因为缺省的网格生成控制对多数模型生成都是合适的。

如果没有指定网格生成控制，程序会在DESIZE命令使用缺省设置生成自由网格。

可用Smartsize项替代产生质量更好的自由网格（见本章中的§7.3.5）7.1.1 自由网格还是映射网格？在对模型进行网格划分之前，甚至在建立模型之前，对于确定采用自由网格还是映射网格进行分析更为合适是十分重要的。

自由网格对于单元形状无限制，并且没有特定的准则。

与自由网格相比，映射网格对包含的单元形状有限制，而且必须满足特定的规则。

映射面网格只包含四边形或三角形单元，而映射体网格只包含六面体单元。

而且，映射网格典型具有规则形状，明显成排的单元。

如果想要这种网格类型，必须将模型生成具有一系列相当规则的体或面才能接受映射网格划分。

图7─1 自由网格和映射网格可用MSHKEY命令或相应的GUI途径（后面有述）选择自由网格或映射网格。

注意所用网格控制将随自由网格或映射网格划分而不同。

后面将详细说明自由网格和映射网格划分。

7.2 定义单元属性在生成节点和单元网格之前，必须定义合适的单元属性。

即必须设定：·单元类型（如：BEAM3，SHELL61等）。

·定义实常数（给定诸如厚度或截面积等单元的几何特性）。

·定义材料特性（如杨氏模量、热传导率等）。

·单元坐标系·截面号（只对BEAM44，BEAM188和BEAM189单元有效─见§7.5.2）注意：在对梁划分网格时，还需给定方向关键点作为线的属性。

ANSYS网格划分详细介绍众所周知，对于有限元分析来说，网格划分是其中最关键的一个步骤，网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。

在ANSYS中，大家知道，网格划分有三个步骤：定义单元属性（包括实常数）、在几何模型上定义网格属性、划分网格。

在这里，我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题，尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。

一、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，它在面上（平面、曲面）可以自动生成三角形或四边形网格，在体上自动生成四面体网格。

通常情况下，可利用ANSYS 的智能尺寸控制技术（SMARTSIZE命令）来自动控制网格的大小和疏密分布，也可进行人工设置网格的大小（AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及选择分网算法等（MOPT命令）。

对于复杂几何模型而言，这种分网方法省时省力，但缺点是单元数量通常会很大，计算效率降低。

同时，由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元，为了获得较好的计算精度，建议采用二次四面体单元（92号单元）。

如果选用的是六面体单元，则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元，因此，最好不要选用线性的六面体单元（没有中间节点，比如45号单元），因为该单元退化后为线性的四面体单元，具有过刚的刚度，计算精度较差；如果选用二次的六面体单元（比如95号单元），由于其是退化形式，节点数与其六面体原型单元一致，只是有多个节点在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元，减少每个单元的节点数量，提高求解效率。

在有些情况下，必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分，比如，在进行混合网格划分（后面详述）时，只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。

对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言，自由网格划分中的层网格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。

ANSYS的建模方法和网格划分ANSYS是一种广泛应用于工程领域的数值分析软件，它的建模方法和网格划分是进行仿真分析的关键步骤。

本文将介绍的基本原理和常用技术。

一、建模方法1.1 几何建模在ANSYS中，几何建模是将实际物体转化为计算机能够识别和处理的几何外形，是进行仿真分析的基础。

几何建模可以通过直接绘制几何外形、导入CAD模型或利用几何操作进行创建。

直接绘制几何外形是最简易的建模方法，可以通过ANSYS的几何绘制工具直接绘制点、线、面、体等几何外形。

这种方法适用于几何外形较简易的状况。

导入CAD模型是将已有的CAD文件导入到ANSYS中进行分析。

导入的CAD文件可以是各种格式，如IGES、STEP、SAT等。

通过导入CAD模型，可以便利地利用已有的CAD设计进行分析。

几何操作是通过几何操作工具进行模型的创建和修改。

几何操作工具包括旋转、缩放、挤压、倒角等操作。

利用几何操作可以对模型进行分外灵活的设计和修改。

1.2 材料属性定义在进行仿真分析前，需要定义材料的物理性质和力学性能。

在ANSYS中，可以通过在建模环境中定义材料属性的方法进行。

定义材料属性包括确定材料的密度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数等物理性质。

这些属性对于仿真分析的准确性和可靠性起到重要作用。

定义材料的力学性能包括确定材料的材料模型和本构干系，如线弹性、非线弹性、塑性、强化塑性等。

这些性能可以依据实际需要进行选择和确定。

1.3 界面条件设置界面条件设置是定义与外部环境或其他系统之间的边界条件和加载条件。

在ANSYS中，可以通过多种方式进行界面条件设置。

界面条件设置包括确定材料与外界的热传导、流体传输、气固反应、接触等边界条件。

这些条件对于模拟实际工程问题的边界反应至关重要。

加载条件设置包括定义外加力、固定边界、压力加载、温度加载等力学和热力加载条件。

通过加载条件设置，可以模拟实际工程中的载荷和边界约束。

二、网格划分网格划分是ANSYS进行仿真分析的关键步骤。

【流体】ANSYSmeshing网格划分之-上手1-3Dtube网格划分在之前的入门文章《ANSYS meshing 网格划分之 - 入门1 - 3D 几何边界命名》中，我们用中间放置有阻流器的tube作为例子学会边界命名操作。

本章在此基础上，依然采用此tube几何文件为例，正式上手学习ANSYS meshing三维网格划分。

1. 几何命名好之后，在workbench工作界面，左键按住Geometry模块的第二栏，不要放松鼠标，拉到Mesh模块的第二栏中，然后鼠标放开。

两个模块之间出现一条蓝色的连接线，表示已经成功将几何导入到Mesh模块中。

2. 鼠标左键双击Mesh模块第三栏的Mesh，打开mesh软件界面。

工作界面和其他软件基本一样，在划分网格时，主要注意的窗口有如下：3. 调整透明度。

当几何导入到Mesh模块中时，有时是半透明显示，但是有时候是不透明显示，如上图所示。

这样就看不到tube里面的结构，因此，需要将几何调整到透明状态，方便后面操作。

4. 网格划分。

Mesh模块是ANSYS的网格划分工具之一，能够划分CFD网格，CAE分析网格和电磁分析网格。

所以需要指定划分类型，软件会帮您将一些默认参数进行调整，更好划分网格。

本章是划分CFD网格，导入到Fluent软件中使用。

ANSYS Meshing模块划分网格的设置，基本都是通过鼠标右键设计树中的Mesh选择，即上面图片中的1所指，包括体网格、面网格、线网格等划分选择。

然后在底部的Details窗口中设置相关参数。

由于管子的直径只有14mm，所以需要将网格划分总参数进行修改，如下图。

网格划分总参数有许多，将会在后续文章中一一讲解，现在是先按照本文走一遍网格划分，熟悉操作。

选择四面体网格划分方法。

鼠标右键设计树中的Mesh，选择Method。

在Details中选中几何，Method选Tetrahedrons四面体网格。

因为这是流体流动，所以需要对壁面划分边界层网格。

ANSYS各种网格划分方法1. 三角剖分法（Triangular Meshing）：三角剖分法是一种常见的二维网格划分方法，它将几何体分割成一系列的三角形单元。

在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行三角剖分。

自动网格划分工具会根据所选几何体的复杂程度自动生成合适的三角形网格。

手动方式允许用户通过在几何体上添加特定的边界条件和限制条件来控制网格划分过程。

2. 四边形网格法（Quadrilateral Meshing）：四边形网格法是一种常用的二维网格划分方法，它将几何体划分成一系列的四边形单元。

与三角形网格相比，四边形网格具有更好的数值特性和简化后处理的优势。

在ANSYS中，使用四边形网格法可以通过自动网格划分工具或手动方式进行划分。

3. 符号表示（Sweeping）：符号表示是一种常用的三维网格划分方法，它通过将二维几何体沿特定方向移动来创建三维几何体的网格。

在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行符号表示。

自动网格划分工具可以根据选择的几何体自动生成符号表示网格。

手动方式允许用户根据需要指定几何体的边界条件和限制条件。

4. 细化网格法（Refinement）：细化网格法是一种常用的网格划分方法，它通过逐步细化初步生成的网格来提高网格质量和分析精度。

在ANSYS中，用户可以通过自动细化工具或手动方式进行网格细化。

自动细化工具会根据预设的条件和几何体特征进行自动细化。

手动方式允许用户根据需要在特定区域添加额外的网格细化操作。

5. 自适应网格法（Adaptive Meshing）：自适应网格法是一种根据分析需求自动调整网格划分的方法。

在ANSYS中，自适应网格法可以根据解的梯度、误差估计或特定的物理现象进行自动网格调整。

该方法可以显著减少有限元计算中的计算量，提高求解效率和准确性。

总结：ANSYS提供了多种网格划分方法，包括三角剖分法、四边形网格法、符号表示、细化网格法和自适应网格法。

第3章Workbench网格划分3.1 网格划分平台ANSYS Workbench中提供ANSYS Meshing应用程序（网格划分平台）的目标是提供通用的网格划分格局。

网格划分工具可以在任何分析类型中使用。

●FEA仿真：包括结构动力学分析、显示动力学分析（AUTODYN、ANSYS LS/DYNA）、电磁场分析等。

●CFD分析：包括ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。

3.1.1 网格划分特点在ANSYS Workbench中进行网格划分，具有以下特点：●ANSYS网格划分的应用程序采用的是Divide & Conquer（分解克服）方法。

●几何体的各部件可以使用不同的网格划分方法，亦即不同部件的体网格可以不匹配或不一致。

●所有网格数据需要写入共同的中心数据库。

●3D和2D几何拥有各种不同的网格划分方法。

ANSYS Workbench 15.0从入门到精通ANSYS Workbench中提供的网格划分法可以在几何体的不同部位运用不同的方法。

1．对于三维几何体对于三维几何体（3D）有如图3-1所示的几种不同的网格划分方法。

图3-1 3D几何体的网格划分法（1）自动划分法（Automatic）自动设置四面体或扫掠网格划分，如果体是可扫掠的，则体将被扫掠划分网格，否则将使用Tetrahedrons下的Patch Conforming网格划分器划分网格。

同一部件的体具有一致的网格单元。

（2）四面体划分法（Tetrahedrons）四面体划分法包括Patch Conforming划分法（Workbench自带功能）及Patch Independent划分法（依靠ICEM CFD Tetra Algorithm软件包实现）。

四面体划分法的参数设置如图3-2所示。

图3-2 四面体划分法的参数设置Patch Independent网格划分时可能会忽略面及其边界，若在面上施加了边界条件，便不能忽略。

3维实体焊接残余应力分析中的单元选择和网格划分1 尽量使用低阶六面体单元焊接仿真是一个复杂的非线性热应力耦合分析，而堆焊几何模型也往往比较大，计算量大。

非线性分析中要尽量使用低阶单元(只有corner code)，选用低阶热单元，如solid90，如果必须使用高阶单元，则要打开对角比热矩阵选项。

Keyopt,,1。

按形状进行比较，接近正方体的六面体单元的计算精度远高于四面体单元，并且划分数量也相当少些。

高阶单元的计算精度高于低阶单元，但是计算量也大一些。

2 使用过渡单元对于三维的焊接仿真问题，过小的时间步长和过密的网格划分势必需要很大的计算机容量和很长的计算时间，而一旦在焊缝处加粗单元网格，计算精度又受到影响，且极易发生“跃阶”现象。

一般的出来方法是，焊缝及其附件区域用密网格，远离焊缝的区域用粗网格，如图所示。

模型中包括粗细不同的网格密度，必然涉及到过渡区域的问题。

过渡区域的单元类型选择很重要，某些单元类型不支持pyramid 派生形状，可能会导致网格质量低。

用mcheck 命令检查就会出现了类似如下的warning 。

*** WARNING *** SUPPRESSED MESSAGE CP = 5.031 TIME= 10:44:54 The edge of element 10059 defined by nodes 1429 1230 is part of at least 2 distinct sets of exterior faces. This may indicate that the attached elements are connected in an unusual manner.热 SOLID90 SOLID90 SOLID87 结构 SOLID186/95 SOLID186 SOLID187/92 高频 HF120 HF11910-节点四面体13-节点金字塔形20-节点六面体8-节点六面体9-节点金字塔 10-节点四面体热 SOLID70 SOLID90 SOLID87结构 SOLID185/45 SOLID186 SOLID187/92过渡单元： 热SOLID90 结构SOLID186 （一般不选用一阶六面体单元作为过渡单元）自由网格往往数量多质量差，映射网格却不容易实现。

血管模型网格划分网格划分即将所用的模型划分为有限体积或单元，这里我们使用Ansys 自身的网格划分器对提取出来的血管模型（STL 格式的三维模型）进行网格划分。

具体步骤为：一、软件启动单击开始---所有程序--Ansys14.0---Meshing---ICEM CFD 14.0。

二、模型导入1、单击主菜单栏中的File---Import Geometry---STL ，如下图：2、在下拉菜单对话框中选取血管模型并确定后，血管模型导入完成，如下图； 三、图形参数设置（封闭模型） 1、单击Geometry 工具栏中的Repair Geometry 图标，后单击Build Diagnostic 按钮单击Apply 按钮运行，如下图： 2、运行完成后，单击左侧工具栏中的Close Holes 图标，然后单击鼠标图形按钮，而后单击模型端口处黄线并单击Apply运行，从而使模型端口封闭，模型有几个端口则反复操作几次，如下图：四、网格化分参数设置 主菜单烂单击此处可调整显示边框与实体 Geometry 工具栏 Repair Geometry 按钮 单击此按钮后单击Apply 按钮运行后端口显示封闭黄线 Close Holes 按钮 运行结束后端口封闭1、单击Mesh 工具栏的Compute Mesh 按钮，选取Volume mesh 按钮，后单击Compute 按钮，而后单击YES 按钮，进行初步的电脑网格划分；2、完成上步操作后，单击Mesh 工具栏中的Globe mesh setup按钮，一般不更改默认设置，单击Apply 按钮运行完成； 3、再次重复单击Compute Mesh 按钮，后单击Apply按钮，而后单击YES 按钮，进行初步的电脑网格划分，注：（1）可用多种方式进行划分而后单击融合操作，直至满意；（2）若模型有其他漏洞，程序会提示是否修复，一般选择不修复；五、设置模型边界---共包括：出口端、入口端及墙壁1、右键单击屏幕左侧控制树中的Part ，在下拉菜单中选取Part create ，而后在下面的窗口栏中Part 部分对端口命名（如：input ），然后在Creat Part by Selection 部分单击鼠标箭头图形，再在浏览界面中左键单击所需设定的端口（如：输入端），注：只单击一次后进行下步操作，是否选中可能显示不明显，单击Apply 运行完成此步操作；2、依次完成输入端、输出端以及墙的设定。

ANSYS网格划分详细介绍ANSYS网格划分详细介绍众所周知，对于有限元分析来说，网格划分是其中最关键的一个步骤，网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。

在ANSYS中，大家知道，网格划分有三个步骤：定义单元属性（包括实常数）、在几何模型上定义网格属性、划分网格。

在这里，我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题，尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。

一、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，它在面上（平面、曲面）可以自动生成三角形或四边形网格，在体上自动生成四面体网格。

通常情况下，可利用ANSYS 的智能尺寸控制技术（SMARTSIZE命令）来自动控制网格的大小和疏密分布，也可进行人工设置网格的大小（AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及选择分网算法等（MOPT命令）。

对于复杂几何模型而言，这种分网方法省时省力，但缺点是单元数量通常会很大，计算效率降低。

同时，由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元，为了获得较好的计算精度，建议采用二次四面体单元（92号单元）。

如果选用的是六面体单元，则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元，因此，最好不要选用线性的六面体单元（没有中间节点，比如45号单元），因为该单元退化后为线性的四面体单元，具有过刚的刚度，计算精度较差；如果选用二次的六面体单元（比如95号单元），由于其是退化形式，节点数与其六面体原型单元一致，只是有多个节点在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元，减少每个单元的节点数量，提高求解效率。

在有些情况下，必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分，比如，在进行混合网格划分（后面详述）时，只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。

对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言，自由网格划分中的层网格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。

ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)Workbench Mesh网格划分分析步骤网格划分工具平台就是为ANSYS软件的不同物理场和求解器提供相应的网格文件，Workbench中集成了很多网格划分软件/应用程序，有ICEM CFD，TGrid，CFX，GAMBIT，ANSYS Prep/Post等。

网格文件有两类：①有限元分析的结构网格：结构动力学分析，电磁场仿真，显示动力学分析；②计算流体力学分析的网格：用于ANSYS CFX，ANSYS FLUENT，Polyflow；这两类网格的具体要求如下：结构网格：①细化网格来捕捉关心部位的梯度，例如温度、应变能、应力能、位移等；②大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选；③有些显示有限元求解器需要六面体网格；④结构网格的四面体单元通常是二阶的；CFD网格：①细化网格来捕捉关心的梯度，例如速度、压力、温度等；②于是流体分析，网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要，这导致较大的网格数量，经常数百万的单元；③大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选，流体分析中，同样的求解精度，六面体节点数少于四面体网格的一半。

④CFD网格的四面体单元通常是一阶的一般而言，针对不同分析类型有不同的网格划分要求：①结构分析：使用高阶单元划分较为粗糙的网格；②CFD：好的，平滑过渡的网格，边界层转化；③显示动力学分析：需要均匀尺寸的网格；物理选项实体单元默认中结点关联中心缺省值Coarse Coarse Medium Coarse 平滑度过渡 Mechanical CFD Electromagnetic Explicit Kept Dropped Kept Dropped Medium Medium Medium Fine Fast Slow Fast Slow 注：上面的几项分别对应Advanced中的Element Midside Nodes，以及Sizeing中的Relevance Center，Smoothing，Transition。

转自宋博士的博客如何在ANSYS WORKBENCH中划分网格经常有朋友问到这个问题。

我整理了一下，先给出第一个入门篇，说明最基本的划分思路。

以后再对某些专题问题进行细致阐述。

ANSYS WORKBENCH中提供了对于网格划分的几种方法，为了便于说明问题，我们首先创建一个简单的模型，然后分别使用几种网格划分方法对之划分网格，从而考察各种划分方法的特点。

1. 创建一个网格划分系统。

2. 创建一个变截面轴。

先把一个直径为20mm的圆拉伸30mm成为一个圆柱体再以上述圆柱体的右端面为基础，创建一个直径为26mm的圆，拉伸30mm得到第二个圆柱体。

对小圆柱的端面倒角2mm。

退出DM.3.进入网格划分程序，并设定网格划分方法。

双击mesh进入到网格划分程序。

下面分别考察各种网格划分方法的特点。

（1）用扫掠网格划分。

对整个构件使用sweep方式划分网格。

结果失败。

该方法只能针对规则的形体（只有单一的源面和目标面）进行网格划分。

（2）使用多域扫掠型网格划分。

结果如下可见ANSYS把该构件自动分成了多个规则区域，而对每一个区域使用扫略网格划分，得到了很规则的六面体网格。

这是最合适的网格划分方法。

（3）使用四面体网格划分方法。

使用四面体网格划分，且使用patch conforming算法。

可见，该方式得到的网格都是四面体网格。

且在倒角处网格比较细密。

其内部单元如下图（这里剖开了一个截面）使用四面体网格划分，但是使用patch independent算法。

忽略细节。

、网格划分结果如下图此时得到的仍旧是四面体网格，但是倒角处并没有特别处理。

（4）使用自动网格划分方法。

得到的结果如下图该方法实际上是在四面体网格和扫掠网格之间自动切换。

当能够扫掠时，就用扫掠网格划分；当不能用扫掠网格划分时，就用四面体。

这里不能用扫掠网格，所以使用了四面体网格。

（5）使用六面体主导的网格划分方法。

得到的结果如下该方法在表面用六面体单元，而在内部也尽量用六面体单元，当无法用六面体单元时，就用四面体单元填充。