有限元分析培训(第3讲-ANSYS-Workbench网格划分)

总体网格控制参数
三 网格划分方法与参数设置
单元降阶设置
总体网格尺寸设置
三 网格划分方法与参数设置
关联中心和相关性的关系
三 网格划分方法与参数设置
o Active Assembly（激活装配体）：初始种子放入末抑制部件。 o Full Assembly（全部装配体）：初始种子放入所有装配部件，不管抑制部件的数量。 o Part（部件）： 初始种子在网格划分时放入指定部件。
域，可以自动判断区域并生成纯六面体网格，对不满足条件的 区域采用更好的非结构网格划分，多重区域网格划分和扫掠网 格划分相似，但更适合于用扫掠方法不能分解的几何体。
三 网格划分方法与参数设置
Automatic
在网格划分的方法中自动划分方法(Automatic)是最简单的划分方法，系统自动进
行网格的划分，但这是一种比较粗糙的方式，在实际运用中如不要求精确的解，
物理场
结构分析
Mechanical
电磁场分析
Electromagnetic
流体动力学分析 CFD
显式分析
Explicit
物理场网格默认选项
二次单元
Element Midside Nodes
是 Kept 是 Kept 否 Dropped 否 Dropped
关联中心
Relevance Center
粗糙 Coarse
一 划分网格前准备工作
二 设置目标物理环境
在ANSYபைடு நூலகம் Workbench中，不同分析类型有不同的网格划分要求： 结构分析时，默认（Default）使用高阶单元划分较为粗糙的网格。 CFD分析时，需要平滑过渡的网格，进行边界层的转化，不同CFD求解器要求也不同。 显式动力学分析时，需要均匀尺寸的网格。
O 平滑网格是通过移动周围节点和单元的 节点位置来改进网格质量。
O 过渡控制邻近单元增长比．
设置Span Angle Center来设定基于边的细化 的曲度目标。网格在弯曲区域细分，直到单 独单元跨越这个角。
三 网格划分方法与参数设置
● Curvature（曲度）：
默认值为18°。
● Proximity（近似）：
网格划分命令
Automatic：程序自动划分网格 Tetrahedrons：采用四面体单元划分。 Hex Dominant：主要采用六面体单元划分，但是包含少量金字塔
单元和四面体单元 。 Sweep：扫掠划分，可以扫掠的实体划分后具有的是六面体单元，也可能包
含楔形单元，其他实体采用四面体单元划分，扫掠划分要求实体在 某一方向上具有相同的拓扑结构，在【Mesh】 分支上点击右键选 择【Show Sweepable Bodies】可以看到能够采用扫掠划分的体， 此时该体被选中。 Multizone：多重区域网格划分自动对几何体进行分解成映射区域和自由区
可以采用此种方式自动进行四面体（Patch Conforming）或扫掠网格划分。
如果几何体不规则，程序会自动产生四面体；如果几何体规则的话，就可以产
生六面体网格。
Body Operation
如果几何体不规则 可以通过切割和拓 扑重组成规则的几 何体组合，也可以 产生六面体网格。
三 网格划分方法与参数设置
中等 Medium
粗超 Coarse
粗超 Coarse
平滑度
Smoothing
中等 Medium 中等 Medium 中等 Medium
高 High
过渡
Transition
快 Fast 快 Fast 慢 Slow 慢 Slow
二 设置目标物理环境
全局尺寸5mm
二 设置目标物理环境
全局尺寸5mm
三 网格划分方法与参数设置
Tetrahedrons
四面体网格的优点： 任意体都可以用四面体网格进行划分，利用四面体进行网格的划分可以快速、
自动生成，并适用于复杂几何，在关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化 网格，可使用形胀细化实体边界附近的网格（边界层识别）。
默认值每个间隙3个单元（2D和3D），默认精度为0.5，而如果近似不允许就增大到1。
三 网格划分方法与参数设置
Automatic：自动划分网格 Tetrahedrons：四面体网格 Hex Dominant：六面体网格 Sweep：扫掠网格划分法 Multizone：多重区域网格划分法
三 网格划分方法与参数设置
选择分析求解器
Nastran、ABAQUS、ADINA、Ls-Dyna、Marc、 ANSYS、Samcef、MADYMO、Radioss等
设置材料特性及单元特性
设置分析参数
提交分析
划分有限元网格 施加约束及载荷边界条件
结果后处理
划分 有限元网格
施加约束
及载荷边 界条件
Nastran
ANSYS
Samcef Linear
ANSYS Workbench 网格划分与控制
ANSYS Workbench 学习书目
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ANSYS Workbench标准作业格式
单作业格式
联
合
作
业
格
式
ANSYS Workbench网格划分一般流程
• 设置目标物理环境，自动生成相关物理环境的网格。 • 设定网格划分方法 • 定义网格设置(尺寸、控制和膨胀等) • 为方便使用创建命名选项 • 预览网格并进行必要调整 • 生成网格 • 检查网格质量
有限元分析培训
Finite Element Analysis Training
邵世林 喻炜 董大鹏
传统设计过程 设计 CAD
制造
重新设计循环
试验
批量生产
CAE驱动设计过程
设计
概念设计
CAE
CAD
优化循环
制
试
批量生
造
验
产
有限元 一般 分析流程
导入或建立几何模型
HyperMesh、ANSA、Patran、SimXpert、 MEDINA、FEMAP等
一 划分网格前准备工作
HyperMesh ABAQUS / CAE ANSYS Workbench
基于网格 基于几何&网格 基于几何
ANSYS 网格划分是采用Divide ＆ Conquer （分解与克服）方法来实现的，几何体各部 分可以使用不同的网格划分方法。但所有网 格的数据时统一写入到共同的中心数据的。
Radioss Bulk
现OptiStruct
FEPG
（国产）
ABAQUS
非线性分析
MSC
Marc
ADINA
Samcef Mecano
流体分析
Fluent
Star-CD Star-CCM+
XFlow
PowerFlow
显式分析
LS-DYNA
MSC
Dytran
Radioss MADYMO
Block
第三讲