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网格划分网格划分第第 10 章章INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分概述概述•网格划分包含以下网格划分包含以下3个步骤个步骤 :–定义单元属性定义单元属性–指定网格的控制参数指定网格的控制参数–生成网格生成网格•本章本章, 我们将详细介绍上述我们将详细介绍上述3个步骤并讨论网格划分的其他选项个步骤并讨论网格划分的其他选项.•内容包括内容包括:A. 多种单元属性多种单元属性 E. 过渡网格划分过渡网格划分B. 控制网格密度控制网格密度 F. 网格的拖拉网格的拖拉C. 改变网格改变网格 G. 扫掠网格划分扫掠网格划分D. 映射网格划分映射网格划分 H. 实践实践January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分A. 多种单元属性多种单元属性•如前所述如前所述, 每个单元有以下与之相关的属性每个单元有以下与之相关的属性:–单元类型单元类型 (TYPE)–实常数实常数 (REAL)–材料特性材料特性 (MAT)•许多许多 FEA 模型有多种属性模型有多种属性. 例如，下图所示的筒仓有两种单元类型例如，下图所示的筒仓有两种单元类型, 三种三种实常数实常数, 以及两种材料以及两种材料.材料 1 = 混凝土材料 2 = 钢实常数 1 = 3/8” 厚度实常数 2 = 梁单元特性实常数 3 = 1/8” 厚度类型 1 = 壳单元类型 2 = 梁单元January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...多种单元属性多种单元属性•只要您的模型中有多种单元类型只要您的模型中有多种单元类型(TYPEs), 实常数实常数(REALs) 和和 材料材料 (MATs), 就必须确保给每一种单元指定了合适的属性就必须确保给每一种单元指定了合适的属性. 有以下有以下3种途种途径径:–在网格划分前为实体模型指定属性在网格划分前为实体模型指定属性–在网格划分前对在网格划分前对MAT, TYPE,和和REAL进行进行 “总体的总体的” 设置设置–在网格划分后修改单元属性在网格划分后修改单元属性•如果没有为单元指定属性如果没有为单元指定属性, ANSYS将将MAT=1, TYPE=1, 和和 REAL=1作为模型中所有单元的缺省设置作为模型中所有单元的缺省设置. 注意注意, 采用当前采用当前激活的激活的TYPE, REAL, 和和 MAT 进行网格操作进行网格操作.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...多种单元属性多种单元属性为实体模型指定属性为实体模型指定属性1. 定义所有需要的单元类型定义所有需要的单元类型,材料材料, 和实常数和实常数.2. 然后使用然后使用 网格工具的网格工具的“单元属性单元属性” 菜单条菜单条 (Preprocessor > MeshTool):–选择实体类型后按选择实体类型后按 SET键键.–拾取您想要指定属性的实体拾取您想要指定属性的实体.–在后续的对话框设置适当的属性在后续的对话框设置适当的属性.或或 选择需要的实体选择需要的实体,使用使用 VATT, AATT, LATT, 或或 KATT 命令命令.3. 当您为实体划分网格时当您为实体划分网格时, 它的属性将自动转换到单它的属性将自动转换到单元上元上.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...多种单元属性多种单元属性使用总体的属性设置使用总体的属性设置1. 定义所有需要的单元类型定义所有需要的单元类型,材料材料, 和实常数和实常数.2. 然后使用网格工具的然后使用网格工具的“单元属性单元属性” 菜单条菜单条 (Preprocessor > MeshTool):–选择选择 Global 后按后按 SET 键键.–在在 “网格划分属性网格划分属性” 对话框中激活需要的属对话框中激活需要的属性组合性组合. 这些被视为激活的这些被视为激活的 TYPE, REAL,和和 MAT 设置设置.或使用或使用 TYPE, REAL, 和和 MAT 命令命令.3. 仅对使用上述设置属性的实体划分网格仅对使用上述设置属性的实体划分网格.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...多种单元属性多种单元属性修改单元属性修改单元属性1.定义所有需要的单元类型定义所有需要的单元类型,材料材料, 和实常数和实常数.2.激活需要的激活需要的TYPE, REAL, 和和 MAT设置的组合设置的组合:–Preprocessor > -Attributes- Define > Default Attribs...–或使用或使用 TYPE, REAL, 和和 MAT 命令命令3. 仅修改仅修改使用上述设置属性的单元的属性使用上述设置属性的单元的属性:–使用使用 EMODIF,PICK 命令或选择命令或选择 Preprocessor > Move/Modify > -Elements- Modify Attrib–拾取需要的单元拾取需要的单元4. 在后续的对话框在后续的对话框,将属性设置为将属性设置为 “All to current.”January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...多种单元属性多种单元属性牢记以下几点牢记以下几点:•您可以激活属性编号校核单元属性您可以激活属性编号校核单元属性 :–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering–或用或用 /PNUM,attr,ON命令命令, attr 可以是可以是 TYPE, MAT, 或或 REAL•在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性. •在实体模型上指定属性在实体模型上指定属性, 您可以避免在网格划分操作中重新设置属性您可以避免在网格划分操作中重新设置属性. 由于由于 ANSYS 的网格划分算法在一次对所有实体进行网格划分时更为有效的网格划分算法在一次对所有实体进行网格划分时更为有效,因而因而这种方法更为优越这种方法更为优越.•清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分B. 控制网格密度控制网格密度•ANSYS 提供了多种控制网格密度的工具提供了多种控制网格密度的工具, 既可以是总体控制也可既可以是总体控制也可以是局部控制以是局部控制:–总体控制总体控制•智能网格划分智能网格划分•总体单元尺寸总体单元尺寸•缺省尺寸缺省尺寸–局部控制局部控制•关键点尺寸关键点尺寸•线尺寸线尺寸•面尺寸面尺寸January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度智能网格划分智能网格划分•通过指定所有线上的份数决定单元的尺寸通过指定所有线上的份数决定单元的尺寸, 它可以考虑线的曲率它可以考虑线的曲率, 孔洞的接近程度和其它特征孔洞的接近程度和其它特征, 以及单元阶次以及单元阶次.•智能网格划分的缺省设置是关闭智能网格划分的缺省设置是关闭, 在自由网格划分时建议采用智能在自由网格划分时建议采用智能网格划分。

网格划分 它对映射网格划分没有影响它对映射网格划分没有影响. (自由网格划分与映射网自由网格划分与映射网格划分将在后面讨论格划分将在后面讨论.)January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度•使用智能网格划分使用智能网格划分:–导出导出MeshTool菜单条菜单条 (Preprocessor > MeshTool), 打开打开智能网格划分智能网格划分, 设置需要的尺寸级别设置需要的尺寸级别.•或使用或使用 SMRT,level 命令•尺寸级别的范围从尺寸级别的范围从 1 (精细精细) 到到10 (粗糙粗糙). 缺省级别为缺省级别为 6.–对所有体对所有体 (或所有面或所有面)一次划分网格一次划分网格, 将优越于一个一个地将优越于一个一个地划分网格划分网格.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度•如图所示为采用不同的如图所示为采用不同的SmartSize尺寸级别进行四面体网格划分的例尺寸级别进行四面体网格划分的例子子.•高级的高级的 SmartSize 控制控制, 如网格扩如网格扩张和过渡系数在张和过渡系数在SMRT 命令命令 (或或Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -SmartSize- Adv Opts...)中中提供提供.•您可以使用您可以使用MeshTool菜单条或采用菜单条或采用smrt,off命令关闭智能网格划分命令关闭智能网格划分.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度总体单元尺寸总体单元尺寸•您可以为整个模型指定最大的单元边长您可以为整个模型指定最大的单元边长 (或每条线的份数或每条线的份数):–ESIZE,SIZE–或或 Preprocessor > MeshTool > “Size Controls - Global” [Set]–或或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Global- Size•可单独使用或与可单独使用或与 智能网格划分联合使用智能网格划分联合使用.–单独使用单独使用ESIZE (智能网格划分关闭智能网格划分关闭) 将采用相将采用相同的单元尺寸对体同的单元尺寸对体 (或面或面) 划分网格划分网格.–在在 智能网格划分智能网格划分 打开时打开时, ESIZE 充当充当 “向导向导,” 但为了适应线的曲率或几何近似指定的尺但为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效寸可能无效.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度缺省尺寸缺省尺寸•如果您不指定任何控制如果您不指定任何控制, ANSYS 将使用将使用缺省尺寸缺省尺寸, 它将根据单元阶它将根据单元阶次指定线的最小和最大份数次指定线的最小和最大份数, 表面高宽比等表面高宽比等. •用于映射网格划分用于映射网格划分, 但在智能网格划分关闭时但在智能网格划分关闭时, 自由网格划分也可自由网格划分也可使用使用.•您可以采用您可以采用 DESIZE 命令或命令或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Global- Other 调节缺省的尺寸规格调节缺省的尺寸规格.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度关键点尺寸关键点尺寸•通过关键点控制单元尺寸通过关键点控制单元尺寸:–Preprocessor > MeshTool > “Size Controls: Keypt” [Set]–或或 KESIZE 命令命令–或或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Keypoints-不同的关键点可以不同的不同的关键点可以不同的 KESIZE, 为您在网格上有更为您在网格上有更多的控制多的控制.•对应力集中区域非常有用对应力集中区域非常有用.•智能网格划分打开时智能网格划分打开时,为了适应线的曲率或几何近似指为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效定的尺寸可能无效.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度线尺寸线尺寸•控制线上单元尺寸控制线上单元尺寸:–Preprocessor > MeshTool > Size Controls: Lines [Set]–或或 LESIZE 命令命令–或或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Lines-不同的线可以有不同的不同的线可以有不同的 LESIZE.•指定尺寸可以是指定尺寸可以是 “硬的硬的” 或或 “软的软的.”–“硬的硬的” 尺寸即使在智能网格划分打开时也将被网尺寸即使在智能网格划分打开时也将被网格划分器采用格划分器采用. 在所有其它尺寸控制最优先在所有其它尺寸控制最优先.–“软的软的” 尺寸在智能网格划分打开时可能无效尺寸在智能网格划分打开时可能无效.•您也可以指定一个边长比例您也可以指定一个边长比例 — 最后一个分割与第最后一个分割与第一个分割的比率一个分割的比率. 使网格偏向线的一端或中间使网格偏向线的一端或中间. 对 “软的”选是对 “硬的”选否January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度面尺寸面尺寸•在面的内部控制单元尺寸在面的内部控制单元尺寸:–Preprocessor > MeshTool > “Size Controls: Areas” [Set]–或或 AESIZE 命令命令–或或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Areas-不同的面可以有不同的不同的面可以有不同的AESIZE.•面与面的交线仅在未指定面与面的交线仅在未指定LESIZE 或或 KESIZE 且且邻近无尺邻近无尺寸更小的面时使用指定尺寸寸更小的面时使用指定尺寸.•智能网格划分打开时智能网格划分打开时,为了适应线的曲率或几何近似为了适应线的曲率或几何近似 指定指定的尺寸可能无效的尺寸可能无效.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...控制网格密度控制网格密度•演示演示:–恢复恢复 ribgeom.db–用用 SMRT,6 划分网格划分网格. (并非很好的网格并非很好的网格)–用用 SMRT,3 重新划分网格重新划分网格(好的网格好的网格)–将将ESIZE设为设为0.2后重新划分网格后重新划分网格. 由于智能网格划分器考虑了由于智能网格划分器考虑了 ESIZE ,即使即使SMRT设为设为 3, 网格也变得很粗糙网格也变得很粗糙. 同时注意单元尺寸并不相同同时注意单元尺寸并不相同 (因为因为 SMRT 为打开状态为打开状态).–关闭关闭 SMRT重新划分网格重新划分网格. 单元尺寸现在完全相同单元尺寸现在完全相同.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分C. 改变网格改变网格•如果划分的网格不满意如果划分的网格不满意, 您总可以通过以下步骤重您总可以通过以下步骤重新划分网格新划分网格:1. 清除网格清除网格.•clear 操作网格划分的逆操作操作网格划分的逆操作 : 它将它将 删除删除 节点和节点和单元单元.•使用在使用在 MeshTool中得中得 [Clear] 按钮按钮, 或使用或使用 VCLEAR, ACLEAR, 等等.(若您在使用若您在使用 MeshTool, 您可以跳过这一步您可以跳过这一步,因为程序因为程序将在执行第将在执行第3步时提示您是否清除网格步时提示您是否清除网格)2. 指定新的或不同的网格控制指定新的或不同的网格控制.3. 再次划分网格再次划分网格.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...改变网格改变网格•另一个网格划分选项是在指定的区域另一个网格划分选项是在指定的区域 refine (细化细化)网格网格.–对所有的面单元和四面体体单元有效对所有的面单元和四面体体单元有效.–简易的方法是使用简易的方法是使用 MeshTool:•存储数据库存储数据库.•选择您想要细化的区域选择您想要细化的区域 — 在节点在节点, 单元单元, 关键点关键点, 线线, 或面或面 — 按按 Refine 键键.•拾取您想要细化的实体拾取您想要细化的实体. (若选择若选择 “All Elems 不必执行此操作不必执行此操作.”)•选择细化的尺寸级别选择细化的尺寸级别. 级别级别 1 (最小最小细化细化) 是一个好的起点是一个好的起点.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分D. 映射网格划分映射网格划分•有两种主要的网格划分方法有两种主要的网格划分方法: 自由划分和映射划分自由划分和映射划分.•自由划分自由划分–无单元形状限制无单元形状限制.–网格无固定的模式网格无固定的模式.–适用于复杂形状的面和体适用于复杂形状的面和体.•映射划分映射划分–面的单元形状限制为四边形面的单元形状限制为四边形,体的单元限制为六面体体的单元限制为六面体 (方块方块).–通常有规则的形式通常有规则的形式,单元明显成行单元明显成行.–仅适用于仅适用于 “规则的规则的” 面和体面和体, 如如 矩形和方块矩形和方块.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分自由网格自由网格+易于生成易于生成; 不须将复杂形状的体分不须将复杂形状的体分解为规则形状的体解为规则形状的体.–体单元仅包含四面体网格体单元仅包含四面体网格, 致使单致使单元数量较多元数量较多.–仅高阶仅高阶 (10-节点节点) 四面体单元较四面体单元较满意满意, 因此因此DOF(自由度自由度)数目可能数目可能很多很多. 映射网格映射网格+通常包含较少的单元数量通常包含较少的单元数量.+低阶单元也可能得到满意的结果低阶单元也可能得到满意的结果,因此因此DOF(自由度自由度)数目较少数目较少.–面和体必须形状面和体必须形状 “规则规则”, 划分划分的网格必须满足一定的准则的网格必须满足一定的准则.–难于实现难于实现, 尤其是对形状复杂的体尤其是对形状复杂的体.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分生成自由网格生成自由网格•自由网格是面和体网格划分时的缺省设置自由网格是面和体网格划分时的缺省设置.•生成自由网格比较容易生成自由网格比较容易:–导出导出 MeshTool 工具工具, 划分方式设为自由划分划分方式设为自由划分.–推荐使用智能网格划分推荐使用智能网格划分 进行自由网格划分进行自由网格划分, 激活它并激活它并指定一个尺寸级别指定一个尺寸级别. 存储数据库存储数据库.–按按 Mesh 按钮开始划分网格按钮开始划分网格.•按拾取器中按拾取器中 [Pick All] 选择所有实体选择所有实体 (推荐推荐).–或使用命令或使用命令 VMESH,ALL 或或 AMESH,ALL.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分生成映射网格生成映射网格•由于面和体必须满足一定的要求由于面和体必须满足一定的要求,生成映射网格不如生成自由网格生成映射网格不如生成自由网格容易容易 :–面必须包含面必须包含 3 或或 4 条线条线 (三角形或四边形三角形或四边形).–体必须包含体必须包含4, 5, 或或 6 个面个面 (四面体四面体, 三棱柱三棱柱, 或六面体或六面体).–对边的单元分割必须匹配对边的单元分割必须匹配.•对三角形面或四面体对三角形面或四面体, 单元分割数必须为偶数单元分割数必须为偶数.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•对四边形面或六面体对四边形面或六面体, 允许采用不等的分割允许采用不等的分割, 如下面的例子所示如下面的例子所示, 但但分割数必须满足一个关系式分割数必须满足一个关系式 (见下页见下页).January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•因此因此 ,映射网格划分包含以下三个步骤映射网格划分包含以下三个步骤:–保证保证 “规则的规则的”形状形状, 即即, 面有面有 3 或或4 条边条边, 或或 体有体有 4, 5, 或或 6 个面个面.–指定尺寸和形状控制指定尺寸和形状控制–生成网格生成网格January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分保证规则的形状保证规则的形状•在许多情况下在许多情况下, 模型的几何形状上有多于模型的几何形状上有多于4条边的面条边的面,有多于有多于6个面的个面的体体. 为了将它们转换成规则的形状为了将它们转换成规则的形状, 您可能进行如下的一项或两项您可能进行如下的一项或两项操作操作:–把面把面 (或体或体) 切割成小的切割成小的, 简单的形状简单的形状.–连接两条或多条线连接两条或多条线 (或面或面) 以减少总的边数以减少总的边数.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•切割切割 可以通过布尔减运算实现可以通过布尔减运算实现.–您可以使用工作平面您可以使用工作平面, 一个面一个面, 或一条线或一条线 作为切割工具作为切割工具.–有时有时, 生成一条新的线或面会比移动或定向工作平面到正确的方向容易生成一条新的线或面会比移动或定向工作平面到正确的方向容易得多得多.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•连接连接 操作是生成一条新线操作是生成一条新线 (为网格划分为网格划分) , 它通过连接两条或多条它通过连接两条或多条线以减少构成面的线数线以减少构成面的线数.–使用使用 LCCAT 命令或命令或 Preprocessor > -Meshing- Concatenate > Lines, 然后拾取须连接的线然后拾取须连接的线.–对面进行连接对面进行连接, 使用使用 ACCAT 命令或命令或Preprocessor > -Meshing- Concatenate > Areas连接这两条线使其成为一个由4条边构成的面January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•您也可以简单地通过一个面上的您也可以简单地通过一个面上的3个或个或4个角点个角点 暗示暗示 一一个连接个连接. 此时此时, ANSYS 内在地内在地 生成一个连接生成一个连接.–在在MeshTool中选择中选择Quad shape 和和 Map 网格网格.–将将 3/4 sided 变为变为 Pick corners.–按按 Mesh 键键, 拾取面拾取面, 然后拾取然后拾取 3 或或 4 角点形成一规则的角点形成一规则的形状形状.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•使用连接时注意使用连接时注意:–它仅仅是一个网格划分操作它仅仅是一个网格划分操作,因而应为网格划分前的最后一步因而应为网格划分前的最后一步, 在所有的实体建在所有的实体建模之后模之后. 这是因为，经连接操作得到的实体不能在后续的实体建模操作中使用这是因为，经连接操作得到的实体不能在后续的实体建模操作中使用.–可以通过删除产生的线或面可以通过删除产生的线或面 “undo(取消取消)” 一个连接一个连接.–连接面连接面 (为在体上映射网格为在体上映射网格) 通常比较复杂通常比较复杂,因为您也应该连接一些线因为您也应该连接一些线. 只有在只有在对相邻的两个对相邻的两个4边形面作连接时其中的线会自动连接边形面作连接时其中的线会自动连接.–若两条线或两个面若两条线或两个面 相切交汇可考虑用相切交汇可考虑用加加 (布尔布尔) 运算运算.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分指定尺寸和形状控制指定尺寸和形状控制•这是映射网格划分这是映射网格划分3个步骤中的第个步骤中的第2步步.•选择单元形状非常简单选择单元形状非常简单. 在在 MeshTool中中,对面的网格划对面的网格划分选择分选择 Quad,对体的网格划分选择对体的网格划分选择 Hex, 点击点击 Map.•其中通常采用的尺寸控制和级别如下其中通常采用的尺寸控制和级别如下:–线尺寸线尺寸 [LESIZE] 级别较高级别较高.–若指定了总体单元尺寸若指定了总体单元尺寸, 它将用于它将用于 “未给定尺寸的未给定尺寸的” 线线.–缺省的单元尺寸缺省的单元尺寸 [DESIZE]仅在未指定仅在未指定ESIZE时用于时用于 “未给未给定尺寸的定尺寸的” 线上线上.–(智能网格划分智能网格划分 无效无效.)January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•若您指定线的分割数若您指定线的分割数, 切记切记:–对边的分割数必须匹配对边的分割数必须匹配, 但您只须指定一边的分割数但您只须指定一边的分割数. 映射网格划分器映射网格划分器 将把分割数自动传送到它的对边将把分割数自动传送到它的对边.–如果模型中有连接线如果模型中有连接线, 只能在原始只能在原始(输入输入)线上指定分割数线上指定分割数,而不能在合而不能在合成线上指定分割数成线上指定分割数.每条初始线上指定6份分割.此线上将自动使用12 份分割 (合成线的对边).其它两条线上会采用几 份分割 呢? (后面的演示将会回答这一问题.)January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分生成映射网格生成映射网格•只要保证了规则的形状只要保证了规则的形状 并指定了合适的份数并指定了合适的份数, 生成网格将非常简单生成网格将非常简单. 只须按只须按MeshTool中的中的 Mesh 键键, 然后按拾取器中的然后按拾取器中的 [Pick All] 或或选择需要的实体即可选择需要的实体即可.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...映射网格划分映射网格划分•问题问题: 为划分映射网格您将为划分映射网格您将如何切割这个模型如何切割这个模型?•答案答案: 不值得费力不值得费力!January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分E. 过渡网格划分过渡网格划分•对体划分网格对体划分网格, 至今我们已见了两种选择至今我们已见了两种选择:–自由网格划分自由网格划分, 生成一个生成一个 全四面体全四面体 网格网格. 这很容这很容易实现但在某些情况下并不令人满意易实现但在某些情况下并不令人满意,.–映射网格划分映射网格划分, 生成一个生成一个 全六面体全六面体 网格网格. 这一方这一方法令人满意但通常很难实现法令人满意但通常很难实现.•Hex-to-tet meshing 提供了第三种选择提供了第三种选择,它它 “集集两家之长两家之长.” 将四面体和六面体网格很好地结合将四面体和六面体网格很好地结合起来起来 而不破坏网格的整体性而不破坏网格的整体性.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分•这一选择是在六面体单元和四面体单元间的过渡区生成金字塔形单元，要这一选择是在六面体单元和四面体单元间的过渡区生成金字塔形单元，要求：求：–必须有六面体网格必须有六面体网格 (至少在交界面上有四边形网格至少在交界面上有四边形网格).–网格划分器首先生成四面体单元网格划分器首先生成四面体单元, 然后通过组合或重新组织过渡区的四面体单元然后通过组合或重新组织过渡区的四面体单元形成金字塔形单元形成金字塔形单元.–仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型, 例如例如:•结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89•热单元热单元 SOLID90•多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122SOLID95 –即使在过渡区结果也会很好即使在过渡区结果也会很好. 即使是从线性即使是从线性六面体单元向二次四面体单元过渡六面体单元向二次四面体单元过渡,单元表单元表面都是协调的面都是协调的.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分–过渡网格对过渡网格对 二次二次-到到-二次二次 和和 线性线性-到到-二次的过渡都是有效的二次的过渡都是有效的. 后者的单元类型后者的单元类型必须支持必须支持 9-节点金字塔单元节点金字塔单元.8-节点六面体9-节点金字塔10-节点四面体六面体网格六面体网格过渡网格过渡网格四面体网格四面体网格二次二次到到二次二次线性线性到到二次二次10-节点四面体13-节点金字塔20-节点六面体January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分过程包括四个步骤过程包括四个步骤 :1. 生成六面体单元生成六面体单元.–由对规则形状体划分映射网格开始由对规则形状体划分映射网格开始. (或对交界面划分四边形网格或对交界面划分四边形网格.)–对于应力分析对于应力分析, 既可采用既可采用 8-节点块体单元节点块体单元 (SOLID45 或或 SOLID185) 也也可用可用 20-节点块体单元节点块体单元(SOLID95 或或 SOLID186).January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分2. 激活既支持金字塔单元又支持四面体单元的单元类型激活既支持金字塔单元又支持四面体单元的单元类型.–这些单元类型的块体单元通常可退化为金字塔单元或四面体单元这些单元类型的块体单元通常可退化为金字塔单元或四面体单元. 检检查的查的 单元手册单元手册, 查看哪些单元类型有效查看哪些单元类型有效.–例如例如:•结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89•热单元热单元 SOLID90•多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分3. 生成四面体单元生成四面体单元.–首先激活自由网格划分首先激活自由网格划分.–然后划分那些要生成四面体单元的体然后划分那些要生成四面体单元的体.在分界面上会自动生成金字塔单元在分界面上会自动生成金字塔单元.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...过渡网格划分过渡网格划分4. 将退化的四面体单元转换成真实的将退化的四面体单元转换成真实的10-节点四面体单元节点四面体单元.–由转换网格生成器生成的四面体网格由由转换网格生成器生成的四面体网格由 退化退化 单元组成单元组成 — 如从如从20-节点节点块体单元导出的块体单元导出的10-节点四面体单元节点四面体单元.–这些单元不如真实的这些单元不如真实的10-节点四面体单元节点四面体单元(如如 SOLID92)有效有效, 它求解过它求解过程中使用较少的内存程中使用较少的内存,写较小的文件写较小的文件.–为了将退化的四面体单元转换成真实的四面体单元为了将退化的四面体单元转换成真实的四面体单元,采用采用:•Preprocessor > -Meshing- Modify Mesh > Change Tets...•或使用或使用 TCHG 命令命令.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分F. 网格拖拉网格拖拉•当把一个面当把一个面拖拉拖拉成一个体时成一个体时, 您可以将面上的网格随同它一起拖拉您可以将面上的网格随同它一起拖拉, 得到一个已网格化的体得到一个已网格化的体. 这称为这称为 网格拖拉网格拖拉.•优点优点:易于生成带有块体单元易于生成带有块体单元(六面体六面体)或块体单元和棱柱体单元组或块体单元和棱柱体单元组合的体网格合的体网格.•必要条件必要条件: 体的形状必须允许它拖拉体的形状必须允许它拖拉.拖拉January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...网格拖拉网格拖拉步骤步骤1. 定义两种单元类型定义两种单元类型 — 一种面单元和一种一种面单元和一种体单元体单元.–面单元面单元: 选择选择 MESH200 四边形单元四边形单元. MESH200 是一种是一种 仅划分网格仅划分网格 (不求解不求解) 的单元没有与之相关的自由度或材料特性的单元没有与之相关的自由度或材料特性–体单元体单元: 应与应与 MESH200 单元类型匹配单元类型匹配. 例如例如, 若您选择的若您选择的 MESH200单元有中间单元有中间节点节点, 那么那么3-D 实体单元也应有中间节点实体单元也应有中间节点.–ET 命令或命令或 Preprocessor > Element Type > Add/Edit/DeleteJanuary 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...网格拖拉网格拖拉2. 用用MESH200单元划分需拖拉的面单元划分需拖拉的面.–使用需要的映射划分或自由划分网格密度使用需要的映射划分或自由划分网格密度.–Preprocessor > MeshTool3. 选定单元拖拉选项选定单元拖拉选项.–EXTOPT 命令或命令或 Preprocessor > Operate > Extrude > Elem Ext Opts–典型的选项是典型的选项是:•激活激活 TYPE 属性属性 (应为应为 3-D 实体实体).•在拖拉方向单元的份数在拖拉方向单元的份数 (即即,厚度方向的单厚度方向的单元数元数). 必须大于零必须大于零; 否则否则, 仅拖拉面仅拖拉面,而而不拖拉网格不拖拉网格.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...网格拖拉网格拖拉4. 拖拉面拖拉面.–若有连接线若有连接线,先删除它先删除它. 如果存在连接如果存在连接, ANSYS 将不允许进行拖拉操将不允许进行拖拉操作作.•Preprocessor > -Meshing- Concatenate > -Del Concats- Lines–然后利用任一种拖拉方法拖拉面然后利用任一种拖拉方法拖拉面.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分G. 扫掠划分扫掠划分•扫掠划分扫掠划分 是另一种为体划分网格的选择是另一种为体划分网格的选择. 它是一个通过扫掠面上的它是一个通过扫掠面上的网格从而为一个网格从而为一个已有的已有的体划分网格的过程体划分网格的过程.•与网格拖拉相似与网格拖拉相似, 只是在这一情况下体必须是存在的只是在这一情况下体必须是存在的 (如通过几何如通过几何体的输入体的输入).January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...扫掠划分扫掠划分•优点优点:–易于生成带有块体单元易于生成带有块体单元(六面体六面体)或块体单或块体单元和棱柱体单元组合的体网格元和棱柱体单元组合的体网格.–对体进行四面体网格划分时对体进行四面体网格划分时,选项设置是选项设置是 “不可扫掠的不可扫掠的.” 自动生成过渡金字塔网自动生成过渡金字塔网格格.•必要条件必要条件:–体在扫掠方向的拓扑结构必须一致体在扫掠方向的拓扑结构必须一致. 例如例如: 穿孔的块体穿孔的块体 (即使孔洞是锥体即使孔洞是锥体).–源源 面和面和目标目标 面面 必须是必须是 单个单个 面面. 而不允许而不允许是连接面是连接面.源面(1 个面)目标面(1 个面)扫掠划分有效扫掠划分有效不能做扫掠划分不能做扫掠划分January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...扫掠划分扫掠划分步骤步骤•定义并激活一个定义并激活一个 3-D 六面体六面体 实体单元类型实体单元类型, 如结构单元如结构单元 SOLID45 或或 SOLID95.•进入进入 MeshTool 选择选择 Hex/Wedge 和和 Sweep.•选择如何识别选择如何识别 源面和目标面源面和目标面 :–“Auto Source/Target”选项选项 意味着意味着 ANSYS 会根据体的会根据体的拓扑结构自动选择它们拓扑结构自动选择它们.–“Pick Source/Target”选项意味着您要选择它们选项意味着您要选择它们.•按按 SWEEP 键键,遵照拾取器后续的提示指令完成划分遵照拾取器后续的提示指令完成划分. (或使用或使用 VSWEEP 命令命令.)January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...扫掠划分扫掠划分四面体网格划分选项四面体网格划分选项•在不可采用扫掠划分的体中生成四面体网格在不可采用扫掠划分的体中生成四面体网格是一个十分有用的扫掠选项是一个十分有用的扫掠选项.•为使用此选项为使用此选项:–确信单元类型确信单元类型 支持退化的金字塔和四面体形支持退化的金字塔和四面体形单元单元 ,如如:•结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89•热单元热单元 SOLID90•多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122–选择选择 Preprocessor > -Meshing- Mesh > -Volume Sweep- Sweep Opts 并激活四面体网并激活四面体网格划分格划分. (或使用或使用 EXTOPT,VSWE 命令命令.)January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分...扫掠划分扫掠划分注意注意•对一个复杂形体进行对一个复杂形体进行 映射网格划分映射网格划分, 您需要对它做多次切割您需要对它做多次切割,做一做一些连接面或连接线些连接面或连接线. 若采用若采用 扫掠划分扫掠划分, 您只需做几次切割操作您只需做几次切割操作, 而而不需不需 连接操作连接操作!•您可以利用标准的网格控制来确定源面的网格您可以利用标准的网格控制来确定源面的网格. 一般不提倡使用智一般不提倡使用智能网格划分能网格划分,因为它是用于自由网格划分因为它是用于自由网格划分.January 30, 2001INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training Manual网格划分网格划分H. 实践实践本章包括两个练习：本章包括两个练习：1.网格属性设置练习网格属性设置练习2.网格划分练习网格划分练习January 30, 2001。