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ANSYSLS-DYNA网格划分ANSYS LS-DYNA结构冲击动力学分析专题培训学习心得——网格控制心得：本次培训最大的收获在于利用workbench进行模型的前处理方面，尤其是网格划分控制上，前期我们进行分析的主要网格划分方式多为系统自动划分，对于结构形式复杂的模型，很多时候都不太会对网格进行控制。
在三维网格划分方面主要有以下几个方式1. 四面体网格划分2. 扫略网格划分3. 多区网格划分4. 六面体为主网格划分5. 自动网格划分算法区别这些我们都有了解，而网格划分算法中的Patch Conforming 算法和Patch Independent 算法的区别却不太清楚，其主要差别在于Patch Independent 算法有较强的几何容忍度，小于某一给定尺寸的几何形状会被忽略，但同时也带来了计算精度有偏差的问题，如何均衡这两者的关系需要根据工程实例情况来进行区分。
对于单个模型的多次网格控制对于一个模型可以添加多个不冲突的网格控制，尺寸控制几乎可以跟任何一种划分方式合用，这样可以保证模型网格的规则性，也可以控制单元数量（因为在DYNA中，单元数量及最小单元尺寸与计算效率及计算精度关系非常密切）。
局部网格控制局部网格控制同样也是以尺寸控制为基础，用单元尺寸、线份数、影响球等手段来实现所关注的局部网格质量。
这个控制的合理应用可以提高计算的效率和精度。
在高级尺寸共功能上，打开调整曲率功能可以调整曲率法向角，细化转角处网格，还可以通过控制狭缝间的网格层数来对细微部分进行细化处理。
单元数量控制DANY的分析对单元数量很敏感，普通的双核CPU的计算机，计算400万单元的模型已经是极限，大型计算机的并行计算也需要进行合理的网格数量及尺寸的控制，另外不同的分析类型对网格质量的要求也不同。
运用DYNA进行碰撞模拟时多采用的是显示动力学分析的模式，这是因为一方面，计算收敛程度高，另一方面，计算结果更为精确，只是由于显式分析计算量大，对网格的质量要求就很高。
在对具有复杂曲面特征的零件进行网格划分时，一般选用四面体网格。
如果基于体或封闭面来划分四面体网格的话，只要设置相关参数，就可以一键生成全部的四面体网格，划分过程不会产生面网格不封闭的现象(因为面网格是软件自动生成的)。
但这种方法划分的网格质量一般不太高，对局部区域网格疏密控制不如手动控制，通常适用于非重要、不关心的零部件。
如果基于封闭面单元来生成体单元的话，在处理复杂零件时(有时要多次分割实体)，对重点区域面单元细分，非重点区域面单元粗分，往往到最后会遇到这样的问题：无法一键生成体单元，软件提示面网格不封闭。
根据自己多年的工作经验，主要有两种原因，也对应两种查找解决方法。
第一种原因是面单元上存在节点对齐但未耦合或者节点不对齐无法耦合。
这种原因是相对常见的。
解决方法也较简单(按下图步骤1～5，节点容差大小可从0.1逐渐增大到主体网格大小，进行共节点检查)，这样就可以找到有问题的位置，找到后进行节点耦合(equivalence)或调整网格后进行节点耦合。
图1 检查方法一
第二种原因是缺失面单元。
因为零件复杂特征多，难免会疏漏了对局部小区域的面网格划分。
而这时单凭肉眼去找，往往很难找到。
其实软件也考虑到了这一点，只需将图2中的步骤5改成find edges（即自由边检查），如图3所示，检查发现有3个自由边，红色标注出来，很容易找到，然后补一下单元即可(个别单元缺失可直接按F6键进行修补)。
(注：这里一定要选中全部网格进行检查)
图2 检查方法二。
ANSYS LS-DYNA结构冲击动力学分析专题培训学习心得——网格控制心得：本次培训最大的收获在于利用workbench进行模型的前处理方面，尤其是网格划分控制上，前期我们进行分析的主要网格划分方式多为系统自动划分，对于结构形式复杂的模型，很多时候都不太会对网格进行控制。
在三维网格划分方面主要有以下几个方式1. 四面体网格划分2. 扫略网格划分3. 多区网格划分4. 六面体为主网格划分5. 自动网格划分算法区别这些我们都有了解，而网格划分算法中的Patch Conforming 算法和Patch Independent 算法的区别却不太清楚，其主要差别在于Patch Independent 算法有较强的几何容忍度，小于某一给定尺寸的几何形状会被忽略，但同时也带来了计算精度有偏差的问题，如何均衡这两者的关系需要根据工程实例情况来进行区分。
对于单个模型的多次网格控制对于一个模型可以添加多个不冲突的网格控制，尺寸控制几乎可以跟任何一种划分方式合用，这样可以保证模型网格的规则性，也可以控制单元数量（因为在DYNA中，单元数量及最小单元尺寸与计算效率及计算精度关系非常密切）。
局部网格控制局部网格控制同样也是以尺寸控制为基础，用单元尺寸、线份数、影响球等手段来实现所关注的局部网格质量。
这个控制的合理应用可以提高计算的效率和精度。
在高级尺寸共功能上，打开调整曲率功能可以调整曲率法向角，细化转角处网格，还可以通过控制狭缝间的网格层数来对细微部分进行细化处理。
单元数量控制DANY的分析对单元数量很敏感，普通的双核CPU的计算机，计算400万单元的模型已经是极限，大型计算机的并行计算也需要进行合理的网格数量及尺寸的控制，另外不同的分析类型对网格质量的要求也不同。
运用DYNA进行碰撞模拟时多采用的是显示动力学分析的模式，这是因为一方面，计算收敛程度高，另一方面，计算结果更为精确，只是由于显式分析计算量大，对网格的质量要求就很高。
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。
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。
hypermeshtetramesh用法HyperMeshTetraMesh 是一个广泛应用于有限元分析 (FEA) 的软件工具，用于生成四面体网格。
在这篇文章中，我们将详细介绍 HyperMeshTetraMesh 的用法。
首先，要使用 HyperMeshTetraMesh，您需要安装并打开 HyperMesh 软件。
一旦打开了 HyperMesh，您可以按照以下步骤使用 HyperMeshTetraMesh。
步骤1：导入几何模型在 HyperMesh 中，您可以将 3D 几何模型导入到软件中。
您可以从菜单栏中选择“File”>“Import”选项，然后选择您的几何模型文件，并将其导入到 HyperMesh 中。
步骤2：创建装配在进行网格划分之前，您需要创建一个装配。
装配可以包含多个零件，您可以使用 HyperMesh 的装配功能来定义它们之间的关系。
步骤3：选择单元类型在 HyperMesh 中，您可以选择要使用的单元类型。
对于四面体网格，您可以在“面板工具”中选择“四面体”选项。
步骤4：定义划分区域在网格划分之前，您需要定义划分区域。
划分区域是指您要对几何模型进行网格划分的特定区域。
您可以使用“网格”>“划分”选项来定义划分区域。
步骤5：选择划分选项在 HyperMeshTetraMesh 中，您可以选择不同的划分选项来生成四面体网格。
您可以根据您的需求选择合适的选项，例如最大/最小单元尺寸、划分密度等。
步骤6：生成四面体网格一旦您完成了前面的步骤，您可以使用 HyperMeshTetraMesh 来生成四面体网格。
您可以单击“网格”>“划分”>“四面体”来运行网格划分操作。
步骤7：验证和修复网格生成四面体网格后，您可以使用 HyperMesh 提供的验证工具来检查网格的质量和准确性。
如果发现问题，您可以使用 HyperMesh 的修复工具来解决这些问题。
步骤8：导出网格一旦您对生成的四面体网格满意，并且完成了任何必要的修复工作，您可以将网格导出到您所需的文件格式中，以供后续的有限元分析使用。
实体网格划分在机械结构静力、动力学分析中，会遇到大量的实体结构，如活塞曲柄、汽车轮毂、齿轮等。
对实体划分网格，常用四面体网格和六面体网格。
四面体网格可以快速、自动地生成，用户不用太多干预并且网格划分成功率高，适合于复杂几何形状。
相较于六面体网格，在获得同等结果精度条件下，四面体网格需要更多的单元节点数，因而将耗费更长的CPU计算时间和更多的数据存储空间。
另外，动力学分析（如模态、谐响应分析）需要均匀尺寸的网格，六面体网格仍然是首选，甚至有些显示有限元求解器只接受六面体网格。
通常情况下，CAE工程师遇到的几何体都不会很规整，想要得到高质量的六面体网格，除了要对几何进行简化，如去掉不影响结果的倒角、细孔等特征，还需要耗费大量的时间和精力对几何体进行切割。
Multizone网格划分Multizone(多区)网格划分是ANSYS Workbench中的一种网格划分方法，其基于ICEM CFD Hexa程序块，能将目标区域自动分解成多个可以扫掠或是自由划分的区域，再生成高质量的网格。
对于一些比较规整的单体部件，传统扫掠方法仍然难以直接扫掠得到六面体网格，而MMultizone网格划分只需要简单的指定源面、设置网格控制参数等，即可对零件进行自动分区进行得到高质量的网格，大大提高网格划分效率。
螺栓网格划分实例如图所示的螺栓模型，如果想划分规则的六面体网格，按照传统方法，需要先对螺栓进行体切割，再分段扫掠生成六面体网格。
现在我们采用Multizone网格划分方法，只需要进行简单的设定，如指定源面、边的分段等，如下图。
不用分割体，Multizone网格划分生成的六面体单元如下图。
小结相较于传统的分割、扫掠生成六面体单元的网格划分方法，Multizone网格划分方法省略了分割步骤，适当参数设置即可生成高质量六面体网格，方便快捷、大大提高前处理建模效率。
大部分可划分为四面体网格，但六面体网格仍是首选，四面体网格是最后的选择，使用复杂结构。
六面体（梯形）在中心质量差，四面体在边界层处质量差，边界层处用棱柱网格prism。
棱锥为四面体和六面体之间的过渡棱柱由四面体网格被拉伸时生成3DSweep扫掠网格划：只有单一的源面和目标面，膨胀层可生成纯六面体或棱柱网格Multizone多域扫掠网格：对象是多个简单的规则体组成时（六面体）——mapped mesh type映射网格类型：包括hexa、hexa/prism——free mesh type自由网格类型：包括not allowed、tetra、hexa dominant、hexa core（六面体核心）——src/trg selection源面/目标面选择，包括automatic、manual source手动源面选择patch conforming：考虑一些小细节（四面体），包括CFD的膨胀层或边界层识别patch independent：忽略一些小细节，如倒角，小孔等（四面体），包括CFD 的膨胀层或边界层识别——max element size 最大网格尺寸——approx number of elements大约网格数量mesh based defeaturing 清除网格特征——defeaturing tolerance 设置某一数值时，程序会根据大小和角度过滤掉几何边Use advanced size function 高级尺寸功能——curvature['kɜːvətʃə]曲率：有曲率变化的地方网格自动加密，如螺钉孔，作用于边和面。
——proximity[prɒk'sɪmɪtɪ]邻近：窄薄处、狭长的几何体处网格自动加密，如薄壁，但花费时间较多，网格数量增加较多，配合min size使用。
控制面网格尺寸可起到相同细化效果。
hex dominant六面体主导：先生成四边形主导的网格，然后再得到六面体再按需要填充棱锥和四面体单元。
Hypermesh四面体网格划分Hypermesh四面体网格划分 1.长按ctrl键后,左键,旋转,,中间键,缩放,,右键,移动,放大后的图像按F字母键可以恢复原来的大小。
2.Entity:实体3.实体划分网格后删除网格4.Volume tetra:Tetra mesh:四面体网格Volume tetra:直接四面体网格划分Use Curvature:运用曲率,在有曲率的地方细化网格Use proximity:在尺寸小的地方细化网格5.Tetra mesh:四面体网格先生成表面的网格,再由表面的网格扩展成体网格查看生成的表面网格, 按“F5键”出现以下界面Shift+左键,选中一部分,选中的部分变白按“mask”键,出现下图,按“unmask all”恢复。
6.shift+F5:7.F10键,检查窗口Warpage:翘曲 aspect:长宽比 skew:扭曲 tet collapse,塌陷 Vol skew:空间扭曲Min angle:最小角Max angle:最大角8.塌陷部分重新划分,即有缺陷的网格部分,,F10---save failed,然后切换到F5键---elems,单元,---retrieve,调出保存的图形,---reverse,选中合格的单元,---mask,隐藏,只剩下有缺陷的单元Tool---find,工具框,---find attached---选中一部分---find键3D---tetra remesh---elems,displayed,---remesh9.快速网格划分,需自己设置参数,,Utility---Geom/Mesh---Quick TetraMesh 点开components选择要划分的部分10.流程树网格划分,打开流程树Create New:创建新的Load Existing:载入已经存在的流程树如下,。
四面体剖分的实现1 研究现状网格剖分算法经历了从平面到曲面，再到三维实体剖分的发展过程，国内外学者为推动网格剖分的发展做出了很多贡献。
作为当前网格生成领域研究热点的四面体剖分，出现了很多方法，其中比较成熟和普遍使用的算法有：Delaunay 法和前沿推进法，以及映射法、栅格法、模板法和多区域法等。
Delaunay法在三维空间存在边界一致性和薄元处理等问题，由于这些问题的存在，使Delaunay法适用范围有限，稳定性不好。
针对存在的这些问题，Y Bai 等改良了约束Delaunay网格生成算法；陈学工等提出可消除退化现象引起的潜在错误的方法。
前沿推进法是节点和单元同步生成。
前沿推进法是一种全自动网格剖分算法，三维的前沿推进法是从待剖分域的表面三角形集合（称作初始前沿队列）开始，循环往复，当前沿队列为空时结束的一种网格划分方法。
前沿推进法缺乏一般性的理论支撑，要进行大量的算术判断，占用了大量时间，因此对数据结构的要求很髙，对于三维空间前沿推进法还存在收敛性等问题。
基于此很多人都对前沿推进法做了改进工作，吴宝海等提出一种两侧推进的波前法，Li等人采用由内而外的波前推进的方式生成了全六面体网格。
除过以上介绍的算法，四面体网格划分有针对不同问题的算法。
如陈一民等提出对多面体进行划分的算法； B Jonathan等提出一种多材质的四面体网格生成算法；J Wang等提出了一种能得到高质量四面体网格的自适应算法；S Tian 等提出了一种在模型轮廓的基础上生成网格的算法；R Montenegro等提出自动生成自适应四面体网格的算法。
如何自动划分网格逐渐成为有限元法发展的瓶颈，许多科学家和工程师在全自动有限元网格划分算法的研巧和实现上努力。
网格生成是实际问题求解的前提，对于超薄、相邻或包含关系的复杂模型，生成符合实际要求的有限元网格是一个耗时很大的任务。
此时，网格的自动生成算法节省时间的同时提供了髙精度，保证了问题分析的准确性。
工具栏模型树
状态栏
主操作命令栏
主命令面板菜单栏
图形显示区
通过“Import”导入igs文件
3
右键
编辑颜色
左键
可以先创建材料和单元属性，
再赋予当前的Collector。
8
9
或者F12
直接点击线，可改变该几何的网格尺寸（改变为当前设置的尺寸）。
选择“displayed”
10
Volume Skew
最小内角（Min Interior Angle ）长宽比（Aspect Ratio ）
雅可比（Jacobian ）
0 质量最好1 质量最差
先创建一个Collector，
以备储存不合格网格。
或者F10
11或者
Shift+F11
选择刚才被
保存的网格
12
或者F2
直接点击要删除的网格
或者F3
直接点击要缝合的
两点，前融入后。
14
或者F6
也可以选择局部网格直接用鼠标拖动节
点，但要小心观察
16
2D<edit element,或者F6进来劈开之后，有可能还需要调整，反正配以各种功能把网格调整到合格的状态
选择“displayed”（单独显示已经质量合格的，封闭的面网格）
或者F5
按住“shift”，左键框选
19
20。
