ansys-网格划分.ppt

Ansys的使用苏丽萍 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAE工具之一•软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算（求解）模块和后处理模块•前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；•分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析以及优化分析能力；•后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出 一个典型的Ansys分析可以过程可分为建立模型、加载求解、查看分析结果3个步骤其中： 建立模型包括定义单元属性，创建实体模型，划分有限元网格，修正模型等几项内容； 加载求解的在和可以分为以下几类：自由度DOF（例如热分析中的温度），面载荷、线载荷（如热分析中的热对流），体积载荷（如热分析中的内生成热），惯性载荷（如重力，加速度等） 查看结果分析也就是后处理，ansys给用户提供了两个后处理器：a、通用后处理器(POST1)：用来观看整个模型在某一时刻的结果；b、时间历程后处理器（POST26）：用来观看模型在不同时间段或载荷步上的结果，常用于处理瞬态分析和动力分析的结果一、定义单元属性•在划分网格前，首先需要对模型中需要用的单元属性进行定义。

•单元属性主要包括： 单元类型 实常数 材料属性•单元类型设置 在选择单元类型时，要根据分析问题的物理性质来选择单元我们主要用热分析单元 热分析涉及到的单元有大约40种，其中纯粹用于热分析的有14种单元 PS：见PDF资料•实常数 典型的实常数包括：厚度、横截面积、高度以及梁的惯性矩等等 实常数是与单元类型一起使用的，实常数中的R1、R2等数值对不同的单元类型具有不同的意义•定义材料属性 在ansys所有的分析中都要输入材料属性，用户可以在这一模块中定义材料的结构属性、热性质、热流体性质等，包括：弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数等操作演示：二、创建实体模型•实体模型建模的一般步骤有以下4步：1、根据模型的具体方法选择具体情况，选择合适的建模方法2、建立工作平面（一般选用默认的工作平面）3、利用自底而上或是自下而上的方法建立基本几何实体4、通过布尔运算操作构造更复杂的实体•自下而上的方式建模，首先要定义关键点，然后再利用关键点定义线、面、体。

其中线以关键点为端点，面以线为边界，体以面为边界•自上而下建模，即直接在ansys里面运用高级图元建模（如体元素）示例影像：几何模型的网格划分•划分网格之前需要对几何模型各部分分配单元属性 操作演示:网格划分的种类 主要分为两类：自由和映射 自由划分的特点在于没有特定的准则，对单元形状没有限制，生成的单元不规则，基本适用于所有模型 映射网格要求满足一定的规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元映射网格适用于形状规则的面和体 Ansys mesh tool 提供了最常用的网格划分控制和最常用的网格划分操作途径，它是一个交互的“工具箱”建议使用网格划分工具对网格划分进行定义并划分网格•Element Attribute 定义单元属性对话框•Smart Size 控制网格划分时网格的大小•Size Controls 对选择的线面体划分网格，通过指定单元尺寸或者划分段数目完成网格划分大小的控制•Mesh 选中要划分的几何实体•Shape 指定划分的网格形状：三角形或者四边形•Free：自由网格 Mapped 映射网格 Sweep扫掠体网格映射网格划分 映射网格划分要求面或体形状规则，即一定要满足一定的准则1.面映射网格划分面映射网格包括全部是四边形单元或是三角形单元。

必须满足一下条件：•面必须由3或4条线围成，对边上必须有相等的单元划分数如果此面由3条线构成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数•如果一个面多于4条线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，此时需将线加起来（add）或者连接起来（concatenated）2. 体映射网格划分给体划分六边形单元必须满足如下条件：•它必须是块形（六面体）、楔形体（五面体）或四面体•在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相等•如果体是棱柱形或四面体形，在三角形面上的单元划分数必须是偶数•相对棱边上划分的单元数必须相等局部网格划分控制 有些情况下，运用自由划分得出的网格模型的某部分可能网格质量不好，过于粗大，这时候就需要通过局部网格划分控制来优化网格质量•通过表面的边界所用的单元尺寸控制总体的单元尺寸，或者控制每条线的划分例：散热片的网格划分•控制关键点附近的单元尺寸•控制给定线上的单元数施加载荷 总体来说，载荷可以分为六大类：DOF约束力、集中载荷、体积载荷、惯性力和耦合场载荷 载荷设置的路径为：GUI: Main Menu/Solution/Define Loads/Settings 热载荷设置的路径为： GUI: Main Menu/Solution/Define Loads/Apply 谢谢。