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workbench 四面体网格膨胀

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• Patch Conforming
– 默认时考虑所有的面和边 (尽管在收缩控制和虚拟拓扑时会改变且默认损伤外貌 基于最小尺寸限制)
– 适度简化CAD (如. native CAD, Parasolid, ACIS, 等.)
– 在多体部件中可能结合使用扫掠方法生成共形的混合四面体/棱柱和六面体网格
– 有高级尺寸功能
• 第一层厚度
– 创建常膨胀层，用 First Layer Height, Maximum Layers, 和 Growth Rate 控制 生成膨胀网格。不同于Smooth Transition 选项的膨胀， First Layer Thickness 选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量。
Training Manual
15. 展开 Statistics ，将 Mesh Metrics 选项设为 Skewness，对Fluent求解器最大值 0.742是合适的
– 直径小于容差的小孔如图2所示.
• 没有边被去除. 这种情况需要手动.
Training Manual
Fig. 1
Fig. 2
5-12
Tetrahedral Mesh with Inflation
损伤例子
几何
损伤
Training Manual
损伤容差为1
5-13
Tetrahedral Mesh with Inflation
3. 展开左边的 Component Systems ，将Mesh拖进 项目示图区中的DM 实 例。 注意出现了联接
5-19
Training Manual
Tetrahedral Mesh with Inflation
抑制实体部件并设置方法
4. 在项目示图区的B体系中双击 Mesh 项打开 ANSYS 网格划分
Training Manual
5-7
Tetrahedral Mesh with Inflation
高级膨胀选项
• Mesh 设置为 Yes，在Global Inflation Options下可看到Advanced Options
– 冲突避免
• Layer Compression (对 Fluent默认) • Stair Stepping (对 CFX默认))
5-5
Tetrahedral Mesh with Inflation
膨胀选项 – 厚度选项
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• 总厚度
– 创建常膨胀层，用Number of Layers 的值和Growth Rate 控制以获得Maximum Thickness值控制的总厚度。不同于Smooth Transition 选项的膨胀，Total Thickness选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量.
• 作业5.1 三通搅拌器的膨胀四面体网格 (Patch Conforming)
• 作业5.2 汽车多支管的流体和结构网格划分 (Patch Independent)
5-2
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Tetrahedral Mesh with Inflation
四面体网格划分算法
Training Manual
5-18
Tetrahedral Mesh with Inflation
输入几何
1. 启动Workbench 并选择 菜单栏的 Import 选项， and change the filter to Geometry File
2. 从指南文件夹指定mixertee.agdb 文件，注意到 一带有绿色对号标记项 出现在项目示图区
• 粗糙 – 91 度 60 度 • 中等 – 75度 到24度 • 细化 – 36 度到18 度
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5-15
Tetrahedral Mesh with Inflation
Patch Independent 四面体膨胀
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• 和 Patch Conforming设置类似, 但只有后处理算法，因为在体网格生成之 前不存在表面网格.
第 五章 四面体网格膨胀
5-1
Tetrahedral Mesh with Inflation
概述
• 四面体网格划分算法 • Patch Conforming的膨胀选项
– 算法 – 前处理和后处理 – 高级选项 – 冲突避免
• Patch Independent 划分
– 损伤外貌 – Proximity 细化 – Curvature 细化
– 过渡比
• 膨胀层最后单元层和四面体区域第一单元层间的体尺寸改变
• 当求解器设置为 CFX时, 默认的 Transition Ratio是 0.77. 对其它物理选项, 包括Solver Preference 设置为 Fluent的CFD, 默认值是 0.272.
• 因为Fluent 求解器是单元为中心的，其网格单元等于求解器单元, 而CFX 求解器是顶点 为中心的 ，求解器单元是双重节点网格构造的，因此会发生不同的处理
5. 注意这里有5 部件和 5个实体。 4个 Solid 项 包含三通管的固体部分而命名为 Fluid的 体是流体区域
6. 因为首先关注的是流体区域, 右击并抑制 Outline 中几何下的4个固体
7. 右击 Mesh 插入方法。 选择流体体并将 Method 设置为Tetrahedrons，将 Algorithm 设置为 Patch Conforming
5-20
Training Manual
Tetrahedral Mesh with Inflation
物理优选项
8. 设置 Physics Preference为 CFD ，Solver Preference 为Fluent
9. 展开 Sizing 项 并将Max Face Size 设置为 0.015 [m] ， 将 Max Tet Size 设置为0.03 [m]
10. 展开Inflation 项并将 Use Automatic Tet Inflation设为None。 这意味着需要手动定 义膨胀层
5-21
Training Manual
Tetrahedral Mesh with Inflation
预览表面网格
11. 右击 Mesh 并选择 Preview Surface Mesh. 表面网格看起来合理
5-11
Training Manual
Tetrahedral Mesh with Inflation
损伤容差
• “过滤” 边基于尺寸和角。如Define Defeaturing Tolerance设置为Yes, 则需要在Defeaturing Tolerance项 输入数值。包括以下几个基本情况:
5-16
作业5.1
三通搅拌器的四 面体网格膨胀
5-17
Tetrahedral Mesh with Inflation
目标
Training Manual
这个作业示范patch conforming利用四面体网格划分器对三通搅拌器的流体部 分划分网格，壁边界层用膨胀层来考虑。这个网格将在之后的CFD 分析中使用， 所以作业也示范如何为之后的分析输出网格数据 .
Training Manual
5-23
Байду номын сангаас
Tetrahedral Mesh with Inflation
生成膨胀网格
14. 右击 mesh 并选择Generate Mesh 来创建膨胀 体网格
Training Manual
5-24
Tetrahedral Mesh with Inflation
Skewness Mesh Metric
Stair-stepping:
5-10
Tetrahedral Mesh with Inflation
Patch Independent 四面体
• 类似于高级尺寸功能的Curvature 和 Proximity ，Patch Independent 四 面体方法对损伤几何有一个显示容 差控制
• 体网格首先生成，然后映射到顶点, 边, 和面来创建表面网格。可以强制 地通过创建命名选项或设置 Defeaturing Tolerance 为No来考虑 面, 边, 或点
5-6
Tetrahedral Mesh with Inflation
膨胀算法
• 前处理
– TGrid 算法 – 所有物理类型的默认设置。首先表面网格膨胀, 然后生成体网格 – 不支持邻近面设置不同的层数 – 可应用于扫掠和 2D 网格划分
• 后处理
– ICEM CFD 算法 – 使用一种在四面体网格生成后作用的后处理技术 – 只对 patching conforming和patch independent 四面体网格有效.
Patch Conforming 四面体膨胀
• 基本设置包括膨胀选项，前处理和后处理膨胀算法
Training Manual
5-4
Tetrahedral Mesh with Inflation
膨胀选项 – 平滑过渡
Training Manual
• 平滑过渡 (默认)
– 使用局部四面体单元尺寸计算每个局部的初始高度和总高度以达到平滑的体积变 化比。 每个膨胀的三角形都有一个关于面积计算的初始高度，在节点处平均。这 意味着对一均匀网格，初始高度大致相同，而对变化网格初始高度也是不同的。
5-14
Tetrahedral Mesh with Inflation
Curvature 细化 – 跨角
• 跨角
– (只在 Curvature and Proximity Refinement 设置为Yes时显示)。设置curvature细化的目 标。 类似于Advanced Size Function的设置. 这个细化也受到 Min Size Limit的限制.下列 几个选择可用:

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ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)

ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)

ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)Workbench Mesh网格划分分析步骤网格划分工具平台就是为ANSYS软件的不同物理场和求解器提供相应的网格文件，Workbench中集成了很多网格划分软件/应用程序，有ICEM CFD，TGrid，CFX，GAMBIT，ANSYS Prep/Post等。

网格文件有两类：①有限元分析的结构网格：结构动力学分析，电磁场仿真，显示动力学分析；②计算流体力学分析的网格：用于ANSYS CFX，ANSYS FLUENT，Polyflow；这两类网格的具体要求如下：结构网格：①细化网格来捕捉关心部位的梯度，例如温度、应变能、应力能、位移等；②大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选；③有些显示有限元求解器需要六面体网格；④结构网格的四面体单元通常是二阶的；CFD网格：①细化网格来捕捉关心的梯度，例如速度、压力、温度等；②于是流体分析，网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要，这导致较大的网格数量，经常数百万的单元；③大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选，流体分析中，同样的求解精度，六面体节点数少于四面体网格的一半。

④CFD网格的四面体单元通常是一阶的一般而言，针对不同分析类型有不同的网格划分要求：①结构分析：使用高阶单元划分较为粗糙的网格；②CFD：好的，平滑过渡的网格，边界层转化；③显示动力学分析：需要均匀尺寸的网格；物理选项实体单元默认中结点关联中心缺省值Coarse Coarse Medium Coarse 平滑度过渡 Mechanical CFD Electromagnetic Explicit Kept Dropped Kept Dropped Medium Medium Medium Fine Fast Slow Fast Slow 注：上面的几项分别对应Advanced中的Element Midside Nodes，以及Sizeing中的Relevance Center，Smoothing，Transition。

workbench热分析案例

workbench热分析案例

热通量矢量图： 通过观察热通量矢量图可 以发现热量的传递方向及 密度分布情况。
•6
划分网 格
网格剖分： 采用ansys的mesh块对导入 的几何体进行网格划分，网 格为四面体网格，网格最大 边长为5mm。
•1
定 义 边 界条件
墙壁外表面： 采用convection边界条件， 设定外界空气温度10℃， 换热系数为0.36W/㎡·k。
•2
定义边界条件
墙壁内表面：
裸露于空气的表面采用 convection边界条件，拟 定外界空气温度20℃， 换热系数为0.36W/㎡·k， 与热源接触表面采用耦合 边界条件。
•3
定 义边界条件
热源： 与墙体平行的壁面采用 temperature边界条件，定 义其温度为50℃，其余壁 面均为绝热边界条件。
•4
结 果及分析
温度场云图：
通过显示计算得出的温度 场可以看出该模型的最小 温度值出现在墙体外表面 顶部与底部，在该模型中 温度场关于yz平面对称。
•
结 果及分析
AnsysWorkbench划分网格

AnsysWorkbench划分网格

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。

Ansys15.0workbench网格划分教程

Ansys15.0workbench网格划分教程

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。