Ansys作业3-网格划分练习解析

第三章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 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。

【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。

第3章ANSYS13.0Workbench⽹格划分及操作案例第 3章 ANSYS 13.0 Workbench⽹格划分及操作案例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。

3.1 ANSYS 13.0 Workbench ⽹格划分概述ANSYS 13.0 提供了强⼤的⾃动化能⼒，通过实⽤智能的默认设置简化⼀个新⼏何体的⽹格初始化，从⽽使得⽹格在第⼀次使⽤时就能⽣成。

此外，变化参数可以得到即时更新的⽹格。

ANSYS 13.0 的⽹格技术提供了⽣成⽹格的灵活性，可以把正确的⽹格⽤于正确的地⽅，并确保在物理模型上进⾏精确有效的数值模拟。

⽹格的节点和单元参与有限元求解，ANSYS 13.0在求解开始时会⾃动⽣成默认的⽹格。

可以通过预览⽹格，检查有限元模型是否满⾜要求，细化⽹格可以使结果更精确，但是会增加 CPU 计算时间和需要更⼤的存储空间，因此需要权衡计算成本和细化⽹格之间的⽭盾。

在理想情况下，我们所需要的⽹格密度是结果随着⽹格细化⽽收敛，但要注意：细化⽹格不能弥补不准确的假设和错误的输⼊条件。

ANSYS 13.0 的⽹格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。

作为下⼀代⽹格划分平台， ANSYS 13.0 的⽹格技术集成ANSYS 强⼤的前处理功能，集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT⽹格划分功能，并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。

【Mesh】中可以根据不同的物理场和求解器⽣成⽹格，物理场有流场、结构场和电磁场，流场求解可采⽤【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】，结构场求解可以采⽤显式动⼒算法和隐式算法。

不同的物理场对⽹格的要求不⼀样，通常流场的⽹格⽐结构场要细密得多，因此选择不同的物理场，也会有不同的⽹格划分。

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 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 / 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。