ANSA自动生成四面体网格

ansa 体网格划分流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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ANSA初级培训教程(多场景)ANSA初级培训教程一、引言ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各个领域。

ANSYS提供了多种建模工具，其中ANSYSFluent提供了Meshing 网格，而ANSYSMechanical提供了SpaceClmDirectModeler进行几何建模，除此之外，ANSYS还提供了专业的建模软件，如ANSA，用于处理复杂模型的建模和网格划分。

本文档旨在为初学者提供ANSA 软件的基础培训教程，帮助读者快速掌握ANSA的基本操作和技巧。

二、ANSA简介1.强大的几何建模功能：ANSA提供了丰富的几何建模工具，可以方便地对模型进行修改、修复和简化。

2.高质量的网格划分：ANSA支持多种网格划分方法，如四面体网格、六面体网格、混合网格等，能够高质量的网格模型。

3.丰富的后处理功能：ANSA提供了多种后处理工具，如流线图、矢量图、等值面等，可以帮助用户分析仿真结果。

4.高度集成：ANSA与ANSYSFluent、ANSYSMechanical等软件无缝集成，用户可以直接在ANSA中调用这些软件进行仿真分析。

三、ANSA基本操作1.启动ANSA：在安装完ANSA后，双击桌面上的ANSA图标即可启动软件。

启动后，会显示主界面，包括菜单栏、工具栏、浏览器、工作区和状态栏等。

2.打开模型：在菜单栏中选择“File”→“Open”→“Geometry”，在弹出的对话框中选择要打开的CAD模型文件，如iges、step等格式，然后“Open”按钮。

打开模型后，会在浏览器中显示模型的树状结构。

3.几何建模：ANSA提供了丰富的几何建模工具，如拉伸、旋转、扫掠等。

用户可以通过这些工具对模型进行修改和修复。

例如，可以使用拉伸工具创建一个新的几何体，然后使用布尔运算将新几何体与原模型合并。

4.网格划分：在浏览器中选择要划分网格的几何体，然后工具栏中的“Mesh”按钮，进入网格划分界面。

ANSA初级培训
一、简介
1、学习ANSA目的意义（ANSA/HM）;
2、ANSA界面（单位制：长度mm，时间s，质量t，力N，应力MPa）；
3、鼠标键盘操作
二、面网格
1、抽中面
（1）完整封闭体--face--MID.SURF--去掉勾选delete original faces；
（2）不易抽中面，则offset至中面位置；
（3）没有实体CAD，则取表面，向里偏料厚。

2、几何清理
（1）线条颜色含义，几何面颜色含义；
（2）自动清理：清楚多余的点线面及容差范围内的特征线，remove overlap；（3）手动清理
3、模型简化（先设置为同一pid）
（填孔、倒角、去特征线）（face:几何表面；surface：面域）
4、划分面网格；
5、网格质量检查及调整
三、体网格
1、四面体网格：定义体--表面三角形（free/map）--四面体网格—网格质量检查；
2、六面体网格：分块—表面四边形—六面体网格—网格质量检查。

四、装配
1、merge two part、part manager；
2、weld、RBE2、bolt；
3、joint
五、分析
1、定义载荷、约束、接触等；
2、设置控制卡片（include）；
3、输出求解文件。

六、练习。

ANSA中四面体单元数量的控制方法简介有限元分析中，单元数量少，网格与几何的贴合度差，分析计算得到的结果较粗糙，可靠性低；单元数量越多，网格与几何的贴合度越高，得到的结果越接近数值分析的结果，可靠性越高。

但也不能盲目地增加单元的数量，而使得计算的成本增加，有时模型甚至超出了一般硬件的计算能力，导致不能分析不能顺利进行，因此，需对生成单元的数量进行合理的控制。

对单元数量的控制主要在有限元分析的前处理阶段。

分析者应根据模型几何的大小以及结果的精度要求恰当控制单元的数量，以使分析能够顺利高效地进行，保证结果精度的情况下提高计算的速度，缩短分析的时间。

在ANSA软件中，通常使用Perimeters>Length功能，在弹出的Length Perimeters窗口中对整个进行网格基本尺寸和偏离（distortion）进行设定。

在Windows>Settings的Resolution界面下设置的参数主要对导入ANSA 的几何网格基本尺寸进行控制，而对已经导入ANSA图形界面并通过Perimeters>Length功能设置单元基本尺寸的几何则失去控制效果。

在Resolution界面下，除可以设置单元基本尺寸、偏离距离和偏离角度等参数之外，还可以设置三维曲线的显示尺寸，以控制三维曲线的显示是否贴合几何的实际形状。

最后生成的四面体单元数量与所划分的三角形网格数量之间没有具体的对应关系，因此不能根据三角形单元的数量精确计算出四面体单元的个数。

一般来说，单元基本尺寸越大，同一个几何生成的三角形单元越少，以此为基础生成的四面体单元就少；相反，单元的基本尺寸越小，生成的三角形单元就越多，从而可能得到大量的四面体单元。

分析者应根据模型的几何规模进行恰当的选择。

Ansa划分网格STAR-CCM+加载计算实例目录第一部分模型几何清理 (3)第二部分网格划分 (10)2.1 面网格划分 (10)2.2 体网格划分 (14)第三部分分析计算 (21)3.1 创建两个物理模型设置 (21)3.2 边界条件设置 (23)3.3 将材料附属到结构 (23)3.4 固定约束点 (24)3.5 建检测面及绘制检测曲线 (24)3.6 设置求解器 (26)3.7 停止标准 (27)3.8计算 (27)第四部分后处理 (27)4.1温度提取 (27)4.2云图 (28)第一部分模型几何清理1.1几何清理过程1.1.1 启动Ansa软件点击开始>所有程序＞Beta CAE Systems＞ANSA v15.1.1，如下图所示，图1-1-1-1打开Ansa软件layouts选择CFD，如下图所示：图1-1-1-2layouts选择Ansa打开以后界面如下图所示。

图1-1-1-3Ansa打开以后界面1.1.2 导入需要清理的几何模型点击File＞open＞几何模型文件.stp＞open＞弹出的对话框保持默认＞点击OK，打开几何模型文件，也可以直接将几何模型文件.stp拖入Ansa窗口中图1-1-2-1导入几何模型导入的几何模型默认在MESH环境下，需要调整显示方式，便于下一步的几何清理工作。

右上角点击Modules栏＞Mesh选项卡切换至Topo选项卡，进入几何清理环境；中下部点击Drawing Style栏＞激活Shadow模式，显示零部件表面；中下部点击Faces Draw栏＞激活Cross Hstches显示，显示零部件表面交叉线，便于表面的相关操作。

图1-1-2-2调整显示模式显示窗口中，按下ctrl＞点击鼠标左键进行模型旋转，旋转中心为鼠标点击位置，按下ctrl＞点击鼠标右键进行模型平移。

中下部点击Focus栏＞点击NOT命令，同时点击中下部点击select栏＞（角度拓展选择）、（无拓展单选）设置选择几何模型时的拓展，然后选择不需要当前显示的模型，选择结束后单击鼠标中键进行隐藏，仅显示当前工作模型。

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。

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。

Ansa在汽车行业面网格划分方面的应用和技巧一、概述Ansa作为一款专业的前处理软件，不论是在几何清理方面还是在网格划分方面都有着其它软件不可比拟的优势。

尤其是在面网格的划分方面。

汽车行业中90%的部件都是冲压件，因此网格划分主要集中在面网格的划分。

一个软件的价值在于其能否高效地解决工程中的实际问题。

一方面Ansa不仅能基于原始几何划出高质量的网格，而且在几何局部变更后还可以无需重新划分，只对脱离几何的网格进行局部的调整，以使其符合变更后的几何。

另一方面ansa对冲压件进行批量的抽中面也是其一大特色。

总之，使用ansa高效、快速地划出即贴几何又美观的网格是很容易实现的。

下面简要介绍下ansa在汽车行业中面网格划分的流程和特色。

二、读入几何文件，观察几何，清理几何。

图1错误的几何topo和topo设置界面由于整车几何分成了不同的总成和系统，在划分网格时，一般都是读入若干个GROUP，每个GROUP中又包含若干个part,每个part对应各自的PID。

在读入几何时，如果两个部件的外表面之间的距离较近，在topo的容差范围之内，就会读入时topo到一块，产生不必要的错误。

因此在读入文件时禁止不同part,不同PID之间进行topo。

如图1所示，这样在几何清理时也节约了时间。

三、使用mid surface>skin功能批量的抽中面。

在汽车中的冲压件一般都是没有T型连接，厚度均匀的冲压件，表面上具有各种的凸台，孔，台阶等特征。

厚度一般在0.01~2.4之间。

设计人员一般以两种形式给出模型数据。

一种是对于厚度较小的冲压件，设计人员会给出表面、料厚线和偏移方向。

这时只需要清理几何、并按照设计的偏移方向使用FACES>OFFSET>LINK偏移一定的距离到达中面位置即可。

另外一种是具有一定厚度的封闭的实体几何，对于这种情况可以使用mid surface>skin功能。

图2使用mid surface>skin功能抽取中面前的几何以及抽取后的中面。

ANSA多样的网格生成算法
在有限元面网格划分时ANSA提供了7种不同算法用于面网格生成，它们分别是Free、Map、Spot-Mesh、Adv.Front、CFD、STL和Gradual。

这七种方法均有Select、Re-generate、Visible三种形式进行一阶和二阶网格划分，下面分别介绍一下：
1、The MESH.GEN>FREE：根据几何形状生成尽可能少的质量高的网格。

2、The MESH.GEN>SPOT-MESH：根据焊点的排布在几何面上生成高质量的网格。

3、The MESH.GEN> GRADUAL与free比较，以较多的网格数量按照几何属性生成高质量网格。

4、The MESH.GEN>MAP：用紧密的四边形网格来拟合几何面。

5、The MESH.GEN>ADV.FRONT：依照边界节点数目，生成网格三角形网格，用于流体分析。

6、The MESH.GEN>CFD：依据流体力学计算方法对几何面进行网格划分。

7、The MESH.GEN>STL：用于对网格质量要求不高，但对几何特征要求很精确的情况下。

ANSA⼆次开发之界⾯开发⼯具介绍
ANSA是⼀个⾮常快捷的前处理软件，除了软件⾃⾝提供的强⼤快捷操作功能外，ANSA还提供了基于Python语⾔的⼆次开发接⼝和强⼤的界⾯开发⼯具BCGUI Designer，如下图所⽰。

这⾥主要介绍下BCGUI Designer。

⽤过QT设计软件的对这个界⾯应该⽐较熟悉，可以认为这是精简版的QT。

关于ansa界⾯开发的学习请参考帮助⽂档…ansa_v15.0.0\docs\ansa_python.pdf。

下⾯展⽰⼏种常⽤的界⾯，帮助⼤家了解界⾯开发可以实现的功能。

弹出错误窗⼝。

⾃定义输⼊窗⼝，输⼊参数。

警告信息窗⼝。

checkbox多选窗⼝，供⽤户选择。

下拉菜单窗⼝。

⽂件选择窗⼝。

下⾯是作者开发过的⼀些窗⼝，⼤家可以看到这个窗⼝集成了很多的功能。

实现前处理，分析求解，后处理流程⼀体化。

实现⾃动四⾯体⽹格划分并调整质量。

⾃动抽取中⾯。

以上是⼀些实例，感兴趣的童鞋可以⾃⾏学习帮助教程，结合ansa的⼆次开发功能。