ANSYS网格划分教程

ANSYS_⼊门教程_⽹格划分控制ANSYS ⼊门教程(24) - ⽹格划分控制ANSYS 的资料2010-08-15 09:13:49 阅读12 评论0 字号：⼤中⼩订阅3.2 ⽹格划分控制在3.1 节中介绍了如何定义单元属性和怎样赋予⼏何图素这些性质，这⾥则介绍如何控制⽹格密度或⼤⼩、划分怎样的⽹格及如何实施划分⽹格等问题。

但是⽹格划分控制不是必须的，因为采⽤缺省的⽹格划分控制对多数模型都是合适的；如果不设置⽹格划分控制则ANSYS ⾃动采⽤缺省设置对⽹格进⾏划分。

⼀、单元形状控制及⽹格类型选择1. 单元形状控制命令：MSHAPE, KEY, DimensionKEY - 划分⽹格的单元形状参数，其值可取：KEY=0：如果Dimension=2D 则⽤四边形单元划分⽹格；如果Dimension=3D 则⽤六⾯体单元划分⽹格。

KEY=1：如果Dimension=2D 则⽤三⾓形单元划分⽹格；如果Dimension=3D 则⽤四⾯体单元划分⽹格。

在设置该命令的参数时，应考虑所定义的单元类型是否⽀持这种单元形状。

2. ⽹格类型选择命令：MSHKEY, KEY其中KEY 表⽰⽹格类型参数，其值可取：KEY=0（缺省）：⾃由⽹格划分（free meshing）KEY=1：映射⽹格划分（mapped meshing）KEY=2：如果可能则采⽤映射⽹格划分，否则采⽤⾃由⽹格划分。

单元形状和⽹格划分类型的设置共同影响⽹格的⽣成，⼆者的组合不同，所⽣成的⽹格也不相同。

ANSYS⽀持的单元形状和⽹格划分类型组合没有指定单元形状和⽹格划分类型时将发⽣的情况3. 中间节点的位置控制命令：MSHMID, KEY其中KEY 为边中间节点位置控制参数，其值可取：KEY=0（缺省）：边界区域单元边上的中间节点与区域线或⾯的曲率⼀致。

KEY=1：设置所有单元边上的中间节点使单元边为直的，允许沿曲线进⾏粗糙的⽹格划分。

KEY=2：不⽣成中间节点，即消除单元的中间节点。

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3.1 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3.2 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 / 部⽹格划分控制 / 划分⽹格3.3 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3.4 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。

3.1 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。

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。

自适应网格划分何为网格自适应划分？ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。

（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。

）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。

如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。

这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。

自适应网格划分的先决条件ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。

用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。

（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。

）这些要求包括：标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。

模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。

而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。

因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。

在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。

模型必须使用支持误差计算的单元类型。

（见表3－1）模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。

表3-1 自适应网格划分可用单元2-D Structural SolidsPLANE2 2-D 6-Node Triangular SolidPLANE25 Axisymmetric Harmonic SolidPLANE42 2-D 4-Node Isoparametric SolidPLANE82 2-D 8-Node SolidPLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid3-D Structural SolidsSOLID45 3-D 8-Node Isoparametric SolidSOLID64 3-D Anisotropic SolidSOLID73 3-D 8-Node Solid with Rotational DOFSOLID92 3-D 10-Node Tetrahedral SolidSOLID95 3-D 20-Node Isoparametric Solid3-D Structural ShellsSHELL43 Plastic quadrilateral ShellSHELL63 Elastic Quadrilateral ShellSHELL93 8-Node Isoparametric Shell2-D Thermal SolidsPLANE35 2-D 6-Node Triangular SolidPLANE75 Axisymmetric Harmonic SolidPLANE55 2-D 4-Node Isoparametric SolidPLANE77 2-D 8-Node SolidPLANE78 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid3-D Thermal SolidsSOLID70 3-D 8-Node Isoparametric SolidSOLID87 3-D 10-Node Tetrahedral SolidSOLID90 3-D 20-Node Isoparametric Solid3-D Thermal ShellsSHELL57 Plastic Quadrilateral Shell如何使用自适应网格划分：基本过程进行自适应网格划分的基本过程包括如下步骤：1.象其他线性静力分析或稳态热分析一样，先进入前处理器（/PREP7或Main Menu>Preprocessor）。

Ansys划分网格第二章划分网格学习要点分配单元属性网格划分的控制有限元网格模型生成编号控制本章小结2.1 有限元网格概论生成节点和单元的网格划分过程包括以下3个步骤：①定义单元属性②定义网格生成控制（非必须），ANSYS程序提供了大量的网格生成控制，用户可按需要选择。

③生成网格。

2.2设定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，包括如下几项：①单元类型（例如。

BEAM3,SHELL61等）。

②实常数（例如厚度和横截面积）。

③材料性质（例如杨氏弹性模量、热传导系数等）。

④单元坐标系。

⑤截面号（只对BEAM44,BEAM188,BEAM189单元有效）。

注意：对于梁结构网格的划分，用户有时候需要指定方向关键点。

2.2.1生成单元属性表为了定义单元属性，首先必须建立一些单元属性表。

典型的包括单元类型、实常数、材料性质。

利用LACAL、CLOCAL等命令可以创建坐标系表。

这个表用来给单元分配单元坐标系。

注意：并非所有的单元类型都可用这种方式来分配单元坐标系。

对于用BEAM44、BEAM188、BEAM189单元划分的梁网格，可利用命令SECTYPE和SECDATA 创建截面号表格。

注意：方向关键点是线的属性而不是单元属性，用户不能创建方向关键点表格。

用户可以用命令ETLIST来显示单元类型，用命令RLIST来显示实常数，用命令MPLIST来显示材料属性。

另外，用户还可以用命令CSLIST来显示坐标系，用命令SLIST来显示截面号。

2.2.2在划分网格之前分配单元属性一旦建立了单元属性表，用过指向表中合适的条目即可对模型的不同部分分配单元属性。

指针就是参考号码集，包括材料号（MAT）、实常数号（TEAL）、单元类型号（TYPE）、坐标系号（ESYS），以及使用BEAM188和BEAM189单元时的截面号（SECNUM）。

可以直接给所选的实体模型图元分配单元属性，或者定义默认的属性在生成单元的网格划分中使用。

【流体】ANSYSmeshing网格划分之-入门3-总体网格控制参数详解（上）1.Defaults2.Sizing3.Inflation4.Assembly Meshing5.Patch conforming Options6.Patch Independent Options7.Advanced8.Defeaturing9.Statistics1、Defaults点击Defaults左边的+号，展开Defaults。

可以看到，有三个选项。

可以看出Defaults主要是设置网格适用软件。

1.1 Physics Preference根据仿真需求，选择网格划分的参考。

因为不同分析类型对网格的划分要求是不同的，例如粗糙度，边界层是否需求，网格过度平滑等。

当你选择了分析类型后，ANSYS Meshing会提供默认选项，帮助更好划分所需网格。

下面是ANSYS Meshing物理场网格默认选项。

这里，我们的教程系列是流体力学网格，所以选择CFD类型。

1.2、Solver Preference网格求解器类型。

提供了3种ANSYS中的流体力学仿真软件。

这里我们用Fluent仿真，选择Fluent即可。

1.3、Relevance网格相关度，数值可以设置-100到100，表示由疏到密。

下面这幅图是来自网上显示网格相关度对网格疏密的影响。

但是，我尝试自己划分看看效果，发现并没有效果，改变不了网格疏密。

下图中，将相关性数值由0改到100，发现网格并没有变密，只是面网格分布发生一些微小变化而已。

其实，个人觉得这个数值没必要改，想要网格加密的话，修改网格大小或者局部加密即可。

2、Sizing在这里设置网格全局划分的尺寸参数。

2.1 Use Advanced Size Function高级尺寸功能，ANSYS Meshing提供了5种高级尺寸功能。

当你选择不同的尺寸功能时，尺寸参数的设置会跟着变化。

•Off-关闭高级尺寸功能，只能设置•Curvature-可以控制曲面网格的变化，细化转角处网格•Proximity-控制几何狭窄处的网格层数。

ANSYSworkbench⽹格划分初学者整理by-syy1workbench⽹格划分主要是这⼀栏mesh control的功能。

有的教材书列举了⼀些例⼦，按照它的步骤来可以得出它得出的答案，但是有时候知其然不知其所以然。

所以，笔者作为初学者，把⾃⼰犯的错，以及做得例⼦进⾏了详细解说。

明⽩了软件每个选项的意思和作⽤，然后再去看书上⼀些例⼦，就会发现可以信⼿拈来了。

1.1映射⾯⽹格划分通过局部⽹格控制【mesh control】，设置参数得到如下划分。

不符合预期要求，⽽且，正反两平⾯⽹格划分不同！如果不进⾏局部控制，结果是这样的：且正反⾯⽹格相同。

要使正反⾯都相同必须两⾯都设置局部控制：其中sides、corners、ends的设置将决定该⾯上⽹格的划分。

如下设置三点side：其余四点为end得到：正反⼀样。

另⼀种设置⽅式：⼀个side，内陷的那个是corner，其余五个是end得到结果：这些点的设置是什么意思？1.2Sizing通过选择“体”（注意直接选容易选成了⾯），然后开始body sizing中的sphere of influence上图根据实际实体⼤⼩设置sphere radius（半径）和element size很重要。

Element size如果⼤了，则body sizing设置与否都⽆作⽤。

这个的意思是，将包括在球体内的实体以element size⼤⼩来细分。

结果：1.3建⽴局部坐标这个累死了。

到处找资料也没有说得清楚的！！⾸先，教程是这样说的：Apply那⾥怎么选中这个局部坐标系的原点？⼀定要记得先选geometry selection！！然后取点局部坐标系有什么⽤呢？在⽹格细分⾥这么⽤：虽然结果奇奇怪怪的，但⾄少也说明了，在这两个地⽅，⽹格确实分的很细！其实不⽤建⽴局部坐标也可以。

在geometry那⼀栏不要选中整个体，选择某个点，得到vertax sizing就可以设置了！1.4⽹格偏置Bias type的功能从以下两张对⽐图就可以看出来！上图⽤了参数2的偏置，下图没⽤，特别注意behivor：hard的作⽤。

ANSYS Workbench局部网格划分方法介绍网格是计算机辅助工程（CAE）模拟过程中不可分割的一部分。

网格直接影响到求解精度、求解收敛性和求解速度。

此外，建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所耗费时间中的一个重要部分。

因此，一个越好的自动化网格工具，越能得到好的解决方案。

本文重点介绍ANSYS Workbench局部网格划分方法。

1.ANSYSMesh模块创建将workbench界面左侧工具栏中的“Mesh”拖入至右侧空白区域松开鼠标创建一个网格划分模块，然后右击“Mesh”模块下的“Geometry”导入几何文件，如图1所示。

图1 ANSYS Mesh模块创建2.ANSYS Mesh网格划分方法右击“Mesh”后，插入网格划分方法，如图2所示。

图2插入网格划分方法ANSYS Mesh网格划分方法包括自动划分、四面体、六面体主导、扫略和多区五种网格划分方法，如图3所示。

图3 网格划分方法其中扫略的网格划分方法适用于规则的几何体（源面和目标面拓扑结构一致），可生成高质量的六面体单元或六面体与棱柱体组合单元；六面体为主导的网格划分方法适用于形状较为复杂的体，体表面以六面体划分，内部不能使用六面体划分的区域用四面体填充；四面体的网格划分方法适用于形状特别复杂的体；多区的网格划分方法，程序自动把复杂的几何体切割若干规则的几何体，然后再使用扫略划分方法。

图4列出了采用不同网格划分方法的得到的有限元模型。

（a）自动网格划分（b）四面体网格划分（c）六面体主导网格划分（d）多区网格划分图4采用不同网格划分方法得到的有限元模型3.可消除细小特征的网格划分方法导入至Workbench的几何模型在某一面上存在细小特征（9个圆圈），如图5所示。

若直接进行网格划分，会在圆圈附近加密网格，，这样会使网格数量大大增加，从而延长计算时间。

通常的做法是在ANSYS几何处理模块（Spaceclaim或DesignModeler）中将这些圆圈事先删除，然后再进行网格划分。

第六章输入实体模型本章讨论ANSYS内置的IGES转换过滤器，它不是诸如ANSYS Connection Kit for SAT这样的ANSYS接口产品。

接口产品是独立授权的，接口工具包是独立的，独立的文档产品包括在ANSYS安装CD盘中。

若想获得更多的信息，可参看《ANSYS Connection User’s Guide》。

用户可以在ANSYS里直接建立模型，当然，作为一种可供替换的方案，也可以先在用户擅长的CAD系统里建立实体模型，把模型存为IGES文件格式，然后把这个模型输入到ANSYS中。

一旦模型成功地输入后，就可以象在ANSYS 中创建的模型那样对这个模型进行网格划分。

6.1从IGES文件中输入实体模型初始图形交换标准（IGES）是一种被普遍接受的中间标准格式，用来在不同的CAD和CAE系统之间交换几何模型。

ANSYS的IGES输入能力在工业界中是位于最强者之列。

而且，因为过滤器程序可以输入部分的文件，所以用户至少可以输入模型的一些部分。

对于输入IGES文件，ANSYS提供了下面两种选项：·SMOOTH (NURBS-based 或RV52)-- 这个选项使用标准的ANSYS几何数据库。

SMOOTH选项没有自动生成体的能力，而且通过这个转换器输入的模型还需要一些手工的修补。

必须使用标准的PREP7 几何工具来修改模型。

但是，通过这个转换器输入的模型不能使用FACETED选项拓扑和几何修改工具。

·FACETED(或RV53)──这个选项使用defeaturing数据库。

这种转换包括自动地合并和生成体，为模型划分网格做准备。

如果FACETED选项在转换IGES文件时遇到问题，ANSYS会提示用户并激活一组增强的拓扑和几何工具，这些工具是专门设计成采用交互方式修改输入模型的。

对大而复杂的模型建议不要采用这个选项。

确保在输入或创建模型之前设置了输入选项。

一旦模型输入或创建就不能改变这个选项了。