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ANSYS第3章网格划分技术及技巧(完全版)ansys第3章网格划分技术及技巧(完全版)ANSYS简介（5）——网格生成技术与技巧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三章网格生成技术与技巧3.1定义单元属性几何模型3.2网格控制的元素类型/实常数/材料属性/梁截面/集合元素属性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/扫描体网格生成/单元有效性检查/网格修改3.4网格划分实例基本模型网格生成/复杂曲面模型网格生成/复杂体积模型网格生成创建几何模型后，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：（1）定义单位属性单元属性包括：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★ 设置网格的大小和数量除以几何像素边界；★ 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★ 进行网格生成，生成有限元模型；★ 可以分割和清除的网格；★ 局部优化。
3.1定义单元属性I.定义单元类型1定义单元类型命令：et,itype,ename,kop1,kop2,kop3,kop4,kop5,kop6,inopritype-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。
不工作-如果该值为1，则不会输出该类型装置的所有结果。
例如：et，1，link8！定义参考号为1的link8单元；你也可以用et，1，8来定义et，3，4！用参考号3定义beam4单元；它也可以用ET，3,4来定义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。
Ansys⽹格划分功能简介Ansys⽹格划分功能简介第⼀讲1、⾸先确定单元形状:Mshape,key,dimensionDimension：2D or 3D,对与2D(3D)来说，key=0,四边形(六⾯体)单元，key=1,三⾓形(四⾯体)单元。
2、确定单元的划分⽅式(free or mapped)Mshkey, value,其中value=1,mapped划分⽅式，value=0,free,value=2,尽量mapped,如果不可以，进⾏free.3、中节点的设置：mshmid对与mapped的划分⽅式是⼤家最喜欢的，优点不⽐多说。
⾸先说⼀下(area)的mapped的划分⽅式：●基本条件：(1)⾯有三条或四条线组成（2）对边划分相等的等份，或者符合过度模式（transition pattern）.(3)若是三条线组成的⾯，所有边必须等份。
满⾜三者之⼀，可以采⽤mapped⽅式，进⾏area⽹格划分。
若⾯有多余四条的线组成：可以采⽤：lcomb（推荐⾸先采⽤）或lccat变成四条。
对于线、⾯、体上的keypoint，ansys在划分⽹格时，将有节点设置。
●Transition pattern(过度模式)对于⾯来说，有两种过度模式可选（以有四条线组成的⾯为例）：第⼀种：满⾜条件：对边的等分份数之差必须相等。
第⼆种：满⾜条件：⼀组对边等分份数相等，另⼀组对边等分份数之差为偶数（even number）其次，体（volume）的mapped⽅式划分⽅法（单元形状只能采⽤六⾯体形状）：●基本条件：(1)体必须有六个⾯、五个⾯、或者四个⾯构成（2）若是六个⾯，必须是对边等分份数相等（3）五⾯体的边（edge）必须等分，上下底⾯的边必须偶数等分（4）四⾯体上所有的边必须偶数等分。
若不满⾜上述条件，可以采⽤aadd或accat将⾯连接，若有线需要连接，先对⾯进⾏，然后对线进⾏lccat.●体的过渡模式主要把⾯的过度模式理解清楚，可以很容易的理解体的过度模式。
ANSYS学习资料——网格划分01在划分网格前，用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。
单元属性主要包括：单元类型、实常数、材料常数。
典型的实常数包括：厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。
材料属性包括：弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。
ANSYS为用户提供了两种网格划分类型：自由和映射所谓“自由”，体现在没有特定的准则，对单元形状无限制，生成的单元不规则，基本适用于所有的模型。
自由网格生成的内部节点位置比较随意，用户无法控制。
操作方式是打开Mesh Tool工具条上的Free选项。
所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。
对于面，自由网格可以只由四边形单元组成，也可以只由三角形单元组成，或两者混合。
对于体，自由网格一般限制为四面体单元。
映射网格划分要求面或体形状满足一定规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元，它生成的单元形状比较规则，适用于形状规则的面和体。
对于映射网格划分，生成的单元尺寸依赖于当前DSIZE、ESIZE、KESIZE、LESIZE和ASIZE的设置。
Smartsize不能用于映射网格划分。
当使用硬点时，不支持映射网格划分。
面映射网格划分：包括全部是四边形单元或者全部是三角形单元。
此面必须由3或4条线围成，在对边上必须有相等的单元划分数。
如果此面由3条线围成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数。
对边网格数之差相等，或者一对对边网格数相等，另一对网格数之差为偶数，也可以进行映射网格划分。
如果一个面由多于4条的线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，然而，为了将总的线数减少到4，其中的某些线可以被加起来（add）或连接起来（concatenated，一种进行网格划分时的操作）。
代替进行连接操作（concatenation），可以用拾取一个面的3个或4个角点来进行面映射网格划分，这种简化的映射网格划分方法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。
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 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。
Ansys_workbench网格划分相关Mesh 网格划分方法—四面体(Patch Conforming和Patch Independent)、扫掠、自动、多区、CFX划分1.四面体网格优点—适用于任意体、快速自动生成、关键区域使用曲度和近似尺寸功能细化网格、可使用边界层膨胀细化实体边界。
缺点—在近似网格密度下，单元和节点数高于六面体网格、不可能使网格在一个方向排列、由于几何和单元性能的非均质性，不适用于薄实体或环形体常用参数—最小和最大尺寸、面和体的尺寸、Advanced尺寸功能、增长比(Growth—对CFD逐渐变化，避免突变)、平滑(smooth—有助于获得更加均匀尺寸的网格)、统计学(Statistics)、Mesh MetricsPathch Conforming—默认考虑几何面和体生成表面网格，会考虑小的边和面，然后基于TGRID Tetra算法由表面网格生成体网格。
作用—多体部件可混合使用Patch Conforming四面体和扫掠方法共同生成网格，可联合Pinch Control 功能有助于移除短边，基于最小尺寸具有内在网格缺陷Patch Independent—基于ICEM CFD T etra算法，先生成体网格并映射到表面产生表面网格。
如果没有载荷或命名，就不考虑面和边界(顶点和边)，此法容许质量差的CAD几何。
作用—可修补碎面、短边、差的面差数，如果面上没有载荷或者命名，就不考虑面和边了，直接将网格跟其它面作一体划。
如果有命名则要单独划分该区域网格体膨胀—直接选择要膨胀的面，就可使面向内径向生成边界层面膨胀—选择要膨胀的面，在选择面的边，就可以向面内膨胀2.扫掠网格体须是可扫掠的、膨胀可产生纯六面体或棱柱网格，手动设置源和目标面，通常一对一，薄壁模型(Src/Trg选择Manual Thin)可自动划分多个面，在厚度方向上划分多个单元。
3.自动化分网格—应该划分成四面体，其与扫掠取决于体是否可扫掠，同一部件的体有一致网格，可程序化控制膨胀4.多区扫掠网格划分—基于ICEM CFD六面体模块，多区划分完后，可给多区添加膨胀5.CFX网格—使用四面体和棱柱网格对循环对称或旋转对称几何划分网格，不考虑网格尺寸或没有网格应用尺寸可使用CFX网格全局网格控制1.Physics Preference 物理设置包括力学(Mechanical)、CFD、电磁(Electromagnetic)、显示(Explicit)分析2.结构分析—使用哪个高阶单元划分较为粗糙的网格。
