ANSYS-Workbench-模型導(dǎo)入與網(wǎng)格劃課件

主講：吳淑芳2014年11月ANSYSWorkbench

模型導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分主講：吳淑芳ANSYSWorkbench

模型導(dǎo)入與網(wǎng)格主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/82網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/82網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/83網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/83網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理dp0模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理dp02.導(dǎo)入外部CAD文件（1）非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件模型導(dǎo)入非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件在DesignModeler中，選擇菜單欄中的File（文件）ImportExternalGeometryFile命令（導(dǎo)入外部幾何體文件），即可導(dǎo)入外部幾何體。采用該方法導(dǎo)入的幾何體與原先的外部幾何體不存在關(guān)聯(lián)性。DesignModeler支持導(dǎo)入的第三方模型格式有：ACIS(SAT)、CADNexus/CAPRICAEGatewayCATIA、IGES、Parasolid、STEP等格式。既然DesignModeler能夠從外部導(dǎo)入幾何體，同時(shí)它也能向外輸出幾何體模型，其命令為：File（文件）Export（導(dǎo)出）。（2）關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件在Design2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/810網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/810網(wǎng)格劃分基二、網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格劃分是建立CAE模型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，建立網(wǎng)格模型所花費(fèi)的時(shí)間往往是取得CAE解決方案所耗費(fèi)時(shí)間中的一個(gè)重要部分。網(wǎng)格直接影響到求解精度、求解收斂性和求解速度。所劃分的網(wǎng)格形式對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模將產(chǎn)生直接影響。因此，一個(gè)越好的網(wǎng)格劃分，越能得到好的解決方案。

二、網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格劃分是建立CAE模型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，建主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/812網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/812網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)和單元參與有限元求解，Workbench在求解開(kāi)始時(shí)會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的網(wǎng)格。通過(guò)預(yù)覽網(wǎng)格，可以檢查有限元模型是否滿足要求，細(xì)化網(wǎng)格可以使結(jié)果更精確，但是會(huì)增加CPU計(jì)算時(shí)間和需要更大的存儲(chǔ)空間，因此需要權(quán)衡計(jì)算成本和細(xì)化網(wǎng)格之間的矛盾。在理想情況下，我們所需要的網(wǎng)格密度是結(jié)果隨著網(wǎng)格細(xì)化而收斂，但要注意：細(xì)化網(wǎng)格不能彌補(bǔ)不準(zhǔn)確的假設(shè)和錯(cuò)誤的輸入條件。網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)和單元參與有限元求解，Workbench在求解開(kāi)Workbench的網(wǎng)格技術(shù)通過(guò)

Mesh組件實(shí)現(xiàn)。Mesh中可以根據(jù)不同的物理場(chǎng)和求解器生成網(wǎng)格，物理場(chǎng)有流場(chǎng)、結(jié)構(gòu)場(chǎng)和電磁場(chǎng)，流場(chǎng)求解可采用Fluent、CFX、POLYFLOW，結(jié)構(gòu)場(chǎng)求解可以采用顯式動(dòng)力算法和隱式算法。不同的物理場(chǎng)對(duì)網(wǎng)格的要求不一樣，通常流場(chǎng)的網(wǎng)格比結(jié)構(gòu)場(chǎng)要細(xì)密得多，因此選擇不同的物理場(chǎng)，也會(huì)有不同的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)Workbench的網(wǎng)格技術(shù)通過(guò)Mesh組件實(shí)現(xiàn)。M1.網(wǎng)格類型及單元階次2023/1/815一維網(wǎng)格二維網(wǎng)格三維網(wǎng)格網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次2023/1/815一維網(wǎng)格二維網(wǎng)格三一維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

二維網(wǎng)格二力桿：平面梁：空間梁：一維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

二維網(wǎng)格二力桿：三維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

三維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格劃分沒(méi)有定式，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)劃分網(wǎng)格，寬廣的有限元知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)是保證劃分良好網(wǎng)格的前提。（1）網(wǎng)格數(shù)量（2）網(wǎng)格疏密（3）單元形狀及評(píng)價(jià)（4）單元階次（5）網(wǎng)格質(zhì)量（6）網(wǎng)格分界面和分界點(diǎn)（7）位移協(xié)調(diào)性（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格劃分沒(méi)有定式，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)劃（1）網(wǎng)格數(shù)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（1）網(wǎng)格數(shù)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)a.在靜力分析時(shí)，假如僅僅是計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形，網(wǎng)格數(shù)目可以少一些。假如需要計(jì)算應(yīng)力，則在精度要求相同的情況下應(yīng)取相對(duì)較多的網(wǎng)格。b.在響應(yīng)計(jì)算中，計(jì)算應(yīng)力響應(yīng)所取的網(wǎng)格數(shù)應(yīng)比計(jì)算位移響應(yīng)多。c.在計(jì)算結(jié)構(gòu)固有動(dòng)力特性時(shí)，若僅僅是計(jì)算少數(shù)低階模態(tài)，可以選擇較少的網(wǎng)格，假如計(jì)算的模態(tài)階次較高，則應(yīng)選擇較多的網(wǎng)格。d.在熱分析中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度梯度不大，不需要大量的內(nèi)部單元，這時(shí)可劃分較少的網(wǎng)格。

（1）網(wǎng)格數(shù)量1.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)a.在靜力分析時(shí)，假如僅僅是計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形，網(wǎng)格數(shù)目可以少一網(wǎng)格疏密是指在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為了適應(yīng)計(jì)算數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)。在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如應(yīng)力集中處、幾何形狀、厚度變化位置)，為了較好地反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律，需要采用比較密集的網(wǎng)格。而在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較小的部位，為減小模型規(guī)模，則應(yīng)劃分相對(duì)稀疏的網(wǎng)格。這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)便表現(xiàn)出疏密不同的網(wǎng)格劃分形式。（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格疏密是指在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為了適應(yīng)計(jì)劃分疏密不同的網(wǎng)格主要用于應(yīng)力分析(包括靜應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)力)，而計(jì)算固有特性時(shí)則趨于采用較均勻的鋼格形式。這是由于固有頻率和振型主要取決于結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布和剛度分布，不存在類似應(yīng)力集中的現(xiàn)象。同樣，在結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)計(jì)算中也趨于采用均勻網(wǎng)格。

（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)劃分疏密不同的網(wǎng)格主要用于應(yīng)力分析(包括靜應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)力)，而（2）網(wǎng)格疏密對(duì)稱結(jié)構(gòu)盡量使用對(duì)稱網(wǎng)格。對(duì)稱結(jié)構(gòu)若使用不對(duì)稱的網(wǎng)格可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的模態(tài)分析。2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)很多單元都具有線性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的單元稱為高階單元。選用高階單元可進(jìn)步計(jì)算精度，由于高階單元的曲線或曲面邊界能夠更好地逼近結(jié)構(gòu)的曲線和曲面邊界，所以當(dāng)結(jié)構(gòu)外形不規(guī)則、應(yīng)力分布或變形很復(fù)雜時(shí)可以選用高階單元。但高階單元的節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，在網(wǎng)格數(shù)目相同的情況下由高階單元組成的模型規(guī)模要大得多，因此在使用時(shí)應(yīng)權(quán)衡考慮計(jì)算精度和時(shí)間。（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)很多單元都具有線性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的單圖中是一懸臂梁分別用線性和二次三角形單元離散時(shí)，其頂端位移隨網(wǎng)格數(shù)目的收斂情況?？梢钥闯?，但網(wǎng)格數(shù)目較少時(shí)，兩種單元的計(jì)算精度相差很大，這時(shí)采用低階單元是不合適的。當(dāng)網(wǎng)格數(shù)目較多時(shí)，兩種單元的精度相差并不很大，這時(shí)采用高階單元并不經(jīng)濟(jì)。例如在離散細(xì)節(jié)時(shí)，由于細(xì)節(jié)尺寸限制，要求細(xì)節(jié)四周的網(wǎng)格劃分很密，這時(shí)采用線性單元更合適。（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)圖中是一懸臂梁分別用線性和二次三角形單元離散時(shí)，其頂端位移隨增加網(wǎng)格數(shù)目和單元階次都可以進(jìn)步計(jì)算精度。因此在精度一定的情況下，用高階單元離散結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格數(shù)目，太多的網(wǎng)格并不能明顯進(jìn)步計(jì)算精度，反而會(huì)使計(jì)算時(shí)間大大增加。為了兼顧計(jì)算精度和計(jì)算量，同一結(jié)構(gòu)可以采用不同階次的單元，即精度要求高的重要部位用高階單元，精度要求低的次要部位用低階單元。不同階次單元之間或采用特殊的過(guò)渡單元連接，或采用多點(diǎn)約束等式連接。

（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)增加網(wǎng)格數(shù)目和單元階次都可以進(jìn)步計(jì)算精度。因此在精度一定的情網(wǎng)格質(zhì)量是指網(wǎng)格幾何形狀的合理性。質(zhì)量好壞將影響計(jì)算精度。質(zhì)量太差的網(wǎng)格甚至?xí)兄褂?jì)算。直觀上看，網(wǎng)格各邊或各個(gè)內(nèi)角相差不大、網(wǎng)格面不過(guò)分扭曲、邊節(jié)點(diǎn)位于邊界等份點(diǎn)四周的網(wǎng)格質(zhì)量較好。網(wǎng)格質(zhì)量可用細(xì)長(zhǎng)比、錐度比、內(nèi)角、翹曲量、拉伸值、邊節(jié)點(diǎn)位置偏差等指標(biāo)度量。劃分網(wǎng)格時(shí)一般要求網(wǎng)格質(zhì)量能達(dá)到某些指標(biāo)要求。在重點(diǎn)研究的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位，應(yīng)保證劃分高質(zhì)量網(wǎng)格，即使是個(gè)別質(zhì)量很差的網(wǎng)格也會(huì)引起很大的局部誤差。而在結(jié)構(gòu)次要部位，網(wǎng)格質(zhì)量可適當(dāng)降低。當(dāng)模型中存在質(zhì)量很差的網(wǎng)格(稱為畸形網(wǎng)格)時(shí)，計(jì)算過(guò)程將無(wú)法進(jìn)行。（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格質(zhì)量是指網(wǎng)格幾何形狀的合理性。（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分圖4是三種常見(jiàn)的畸形網(wǎng)格，其中a單元的節(jié)點(diǎn)交叉編號(hào)，b單元的內(nèi)角大于180°，c單元的兩對(duì)節(jié)點(diǎn)重合，網(wǎng)格面積為零。

（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)圖4是三種常見(jiàn)的畸形網(wǎng)格，其中a單元的節(jié)點(diǎn)交叉編號(hào)，b單元的結(jié)構(gòu)中的一些特殊界面和特殊點(diǎn)應(yīng)分為網(wǎng)格邊界或節(jié)點(diǎn)以便定義材料特性、物理特性、載荷和位移約束條件。即應(yīng)使網(wǎng)格形式滿足邊界條件特點(diǎn)，而不應(yīng)讓邊界條件來(lái)適應(yīng)網(wǎng)格。常見(jiàn)的特殊界面和特殊點(diǎn)有材料分界面、幾何尺寸突變面、分布載荷分界線(點(diǎn))、集中載荷作用點(diǎn)和位移約束作用點(diǎn)等。具有上述幾種界面的結(jié)構(gòu)及其網(wǎng)格劃分形式。

（6）網(wǎng)格分界面和分界點(diǎn)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一些特殊界面和特殊點(diǎn)應(yīng)分為網(wǎng)格邊界或節(jié)點(diǎn)以便定義材料位移協(xié)調(diào)是指單元上的力和力矩能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞相鄰單元。為保證位移協(xié)調(diào)，一個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)必須同時(shí)也是相鄰單元的節(jié)點(diǎn)，而不應(yīng)是內(nèi)點(diǎn)或邊界點(diǎn)。相鄰單元的共有節(jié)點(diǎn)具有相同的自由度性質(zhì)。圖6是兩種位移不協(xié)調(diào)的網(wǎng)格劃分。（7）位移協(xié)調(diào)性2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)位移協(xié)調(diào)是指單元上的力和力矩能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞相鄰單元。（7）（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)ANSYS網(wǎng)格劃分不能單獨(dú)啟動(dòng)，只能在Workbench中調(diào)用分析系統(tǒng)或【Mesh】組件啟動(dòng)，如圖所示。3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)A3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)選擇幾何模型后，進(jìn)入網(wǎng)格劃分環(huán)境，工作界面如圖.3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)選3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)整體控制導(dǎo)航樹當(dāng)前分析系統(tǒng)網(wǎng)格劃分工具模型和網(wǎng)格顯示區(qū)域3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)整4.網(wǎng)格劃分流程網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)調(diào)整網(wǎng)格設(shè)置4.網(wǎng)格劃分流程網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)調(diào)整網(wǎng)格設(shè)置確定物理場(chǎng)PhysicsPreference網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)確定物理場(chǎng)PhysicsPreference網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons）六面體網(wǎng)格劃分（HexDominant）掃掠網(wǎng)格劃分（Sweep）多域網(wǎng)格劃分（MultiZone）對(duì)于三維幾何體，共有六種不同的劃分網(wǎng)格法：網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Auto網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，首先設(shè)置分析類型網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，首先設(shè)置分析類型網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，共有四種不同的劃分網(wǎng)格法：自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）三角形網(wǎng)格劃分（Triangles）四邊形或三角形網(wǎng)格劃分（UniformQuad/Triangles）

四邊形網(wǎng)格劃分（UniformQuad）網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，共有四種不同的劃分主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/847網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/847網(wǎng)格劃分基全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格設(shè)置通常用于整體網(wǎng)格劃分的部署，包括網(wǎng)格尺寸函數(shù)、inflation、平滑度、模型簡(jiǎn)化、參數(shù)輸入、激活等。設(shè)置合適的全局網(wǎng)格參數(shù)可以減小后面具體網(wǎng)格參數(shù)的設(shè)置工作量，下面以結(jié)構(gòu)分析為例對(duì)其展開(kāi)描述。全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格設(shè)置通常用于整體網(wǎng)格劃分的部署，全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制基本的網(wǎng)格控制可以在“Mesh”

分支下操作“Relevance”

可以設(shè)置在–100和+100之間網(wǎng)格劃分傾向于高速度（-100）和高精度（+100）Relevance=-100Nodes:1349Elements:649Relevance=0Nodes:2619Elements:1334Relevance=+100Nodes:9122Elements:5149全局網(wǎng)格控制基本的網(wǎng)格控制可以在“Mesh”分支下操作Relevanc全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/855網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/855網(wǎng)格劃分基主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/856網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/856網(wǎng)格劃分基局部網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制子菜單局部網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制子菜單自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons）六面體網(wǎng)格劃分（HexDominant）掃掠網(wǎng)格劃分（Sweep）多域網(wǎng)格劃分（MultiZone）局部網(wǎng)格控制方法控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四局部網(wǎng)格控制自由劃分四面體劃分六面體劃分局部網(wǎng)格控制自由劃分四面體劃分六面體劃分局部網(wǎng)格控制掃掠法劃分結(jié)果多域劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制掃掠法劃分結(jié)果多域劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制尺寸控制局部網(wǎng)格設(shè)置主要確定以下參數(shù),常采用如下兩類：局部尺寸控制elementsize：用來(lái)設(shè)置單元的平均邊長(zhǎng)影響球控制sphereofinfluence:用球體來(lái)設(shè)定單元平均大小的范圍，球體的中心坐標(biāo)采用的是局部坐標(biāo)系，所有包含在球體內(nèi)的實(shí)體，其單元網(wǎng)格大小均按設(shè)定的尺寸劃分。局部網(wǎng)格控制尺寸控制局部網(wǎng)格設(shè)置主要確定以下參數(shù),常采用如下局部網(wǎng)格控制局部尺寸控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分影響球控制局部網(wǎng)格控制局部尺寸控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分影響球控制自動(dòng)劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制邊界分段控制曲面邊界分段控制尺寸控制自動(dòng)劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制邊界分段控制曲面邊界分段控制尺寸控制接觸尺寸控制（ContactSizing）允許在接觸面上產(chǎn)生大小一致的單元接觸面定義了零件間的相互作用，在接觸面上采用相同的網(wǎng)格密度對(duì)分析有利在接觸區(qū)域可以設(shè)定“ElementSize”或or“Relevance”局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制2mm直接生成接觸尺寸控制（ContactSizing）局部網(wǎng)格控制接觸網(wǎng)格細(xì)化（Refinement）對(duì)已經(jīng)劃分的網(wǎng)格進(jìn)行單元細(xì)化先進(jìn)行整體和局部網(wǎng)格控制，然后對(duì)被選的邊、面進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制局部網(wǎng)格細(xì)化refinement標(biāo)準(zhǔn)值范圍是1~3之間，其中為1時(shí)，單元邊界劃分為初始單元邊界的一半，這通常是在生成粗網(wǎng)格后，再細(xì)化網(wǎng)格的簡(jiǎn)易方法。網(wǎng)格細(xì)化（Refinement）局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制局部使用尺寸控制和細(xì)化控制的區(qū)別尺寸控制在劃分前先給出網(wǎng)格單元的平均單元長(zhǎng)度。通常來(lái)說(shuō)，在定義的幾何體上可以產(chǎn)生一致的網(wǎng)格，網(wǎng)格過(guò)渡平滑。細(xì)化是打破原來(lái)的網(wǎng)格劃分。如有原來(lái)的網(wǎng)格不是一致的，細(xì)化后的網(wǎng)格也不是一致的。盡管對(duì)單元的過(guò)渡進(jìn)行平滑處理，但是細(xì)化仍導(dǎo)致不平滑的過(guò)渡。在同一個(gè)表面進(jìn)行尺寸和細(xì)化定義。在網(wǎng)格初始劃分時(shí)，首先應(yīng)有尺寸控制，然后在進(jìn)行第二步的細(xì)化。局部網(wǎng)格控制使用尺寸控制和細(xì)化控制的區(qū)別局部網(wǎng)格控制面映射網(wǎng)格劃分Mappedfacemeshing允許在面上生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,其特點(diǎn)是允許在面上生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，由于進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分可以得到一致的網(wǎng)格，所以這對(duì)計(jì)算求解是有益的。局部網(wǎng)格控制六面體網(wǎng)格控制映射網(wǎng)格面映射網(wǎng)格劃分Mappedfacemeshing局部網(wǎng)面映射網(wǎng)格劃分局部網(wǎng)格控制映射面網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型可以設(shè)置三種點(diǎn)類型，對(duì)映射方式進(jìn)行定義?！維pecifiedSides】指定夾角為136°～224°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，和1條網(wǎng)格線相交；【SpecifiedCorners】指定夾角為225°～314°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，和2條網(wǎng)格線相交；【SpecifiedEnds】指定夾角為0°～135°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，與網(wǎng)格線不相交，示例如圖所示。面映射網(wǎng)格劃分局部網(wǎng)格控制映射面網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型匹配控制是將選擇的兩個(gè)面對(duì)象進(jìn)行匹配控制，網(wǎng)格劃分完成后，兩個(gè)面對(duì)象上的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一致的，相當(dāng)于做了一個(gè)鏡像操作。匹配控制放大圖局部網(wǎng)格控制這用于定義三維實(shí)體的周期面或二維面體的周期邊，從而在對(duì)稱面或?qū)ΨQ邊上劃分出一致的網(wǎng)格。Matchcontrol尤其適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分析匹配控制是將選擇的兩個(gè)面對(duì)象進(jìn)行匹配控制，網(wǎng)格劃分完成后，兩簡(jiǎn)化控制被應(yīng)用于網(wǎng)格的收縮控制，在劃分過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)去除一些模型上的狹小特征，如邊、狹窄區(qū)等，但是只針對(duì)點(diǎn)和邊有效，對(duì)面和體無(wú)效，且不支持直角笛卡爾網(wǎng)格。簡(jiǎn)化控制放大圖放大圖創(chuàng)建前創(chuàng)建后局部網(wǎng)格控制簡(jiǎn)化控制被應(yīng)用于網(wǎng)格的收縮控制，在劃分過(guò)程中系分層網(wǎng)格控制用于生成沿指定邊界法向的層狀單元。當(dāng)一些物理參數(shù)在邊界層處的梯度變化恒定時(shí)，為了精確地描述這些參數(shù)，往往需要進(jìn)行分層網(wǎng)格控制。分層網(wǎng)格控制放大圖放大圖創(chuàng)建前創(chuàng)建后局部網(wǎng)格控制分層網(wǎng)格控制用于生成沿指定邊界法向的層狀單元。當(dāng)一些物理參數(shù)分層網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制分層網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/873網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/873網(wǎng)格劃分基

虛擬拓?fù)溆糜趯?duì)導(dǎo)入到有限元分析界面中的幾何體進(jìn)行簡(jiǎn)化與分割操作。

一方面，可以簡(jiǎn)化或分割實(shí)體邊界線和內(nèi)部邊線，從而在一定程度上減少內(nèi)部節(jié)點(diǎn)數(shù)量，簡(jiǎn)化網(wǎng)格劃分，提高網(wǎng)格劃分質(zhì)量；

另一方面，對(duì)幾何體中的邊界線進(jìn)行一定的分割處理，能夠很好地改善幾何體網(wǎng)格劃分結(jié)構(gòu)，從而得到更加合理的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也能在一定程度上提高網(wǎng)格劃分的總體質(zhì)量；

最后，還可以簡(jiǎn)化實(shí)體表面，從而提高選擇內(nèi)部幾何對(duì)象的效率。虛擬拓?fù)涮摂M拓?fù)涮摂M拓?fù)溆糜趯?duì)導(dǎo)入到有限元分析界面中的幾何體虛擬拓?fù)銿irtual

Topology

合并單元在選中點(diǎn)處分割邊在中點(diǎn)處分割邊在點(diǎn)處分割面創(chuàng)建分割點(diǎn)虛擬拓?fù)涮摂M拓?fù)銿irtualTopology合并單元在選中點(diǎn)處主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/876網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/876網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格檢查單元質(zhì)量檢查縱橫比雅克比率翹曲因子平行偏差最大轉(zhuǎn)彎角偏度正交品質(zhì)網(wǎng)格劃分結(jié)束后可以檢查網(wǎng)格質(zhì)量，通常來(lái)說(shuō)，不同物理場(chǎng)和不同的求解器所要求的網(wǎng)格檢查準(zhǔn)則是不同的。網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查單元質(zhì)量檢查網(wǎng)格劃分結(jié)束后可以檢查網(wǎng)格質(zhì)量，通常來(lái)說(shuō)網(wǎng)格檢查ElementQuality是一種比較通用的網(wǎng)格檢查準(zhǔn)則，1表示完美的立方體或正方形，0表示0體積或負(fù)體積。AspectRatio，即縱橫比，值為1是說(shuō)明劃分的網(wǎng)格質(zhì)量最好。JacobianRatio，適應(yīng)性較廣，一半用于處理帶有中間節(jié)點(diǎn)的單元，值為1是說(shuō)明劃分的網(wǎng)格質(zhì)量好。WarpingFactor，用于評(píng)估或計(jì)算四邊形殼單元、帶有四邊形面的塊單元（楔形單元及金字塔單元）等，高扭曲系數(shù)表明單元控制方程不能較好控制單元，需重新劃分；值為0時(shí)說(shuō)明劃分的網(wǎng)格質(zhì)量最好。ParallelDeviation，值為0最好，表示兩對(duì)邊平行。Skewness為網(wǎng)格質(zhì)量檢查的主要方法之一，值為0最好。OrthogonalQaulity，其值位于0和1之間，0最差，1最好。網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查ElementQuality是一種比較通用的網(wǎng)格檢網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查放大圖四面體放大圖六面體放大圖棱柱單元放大圖四棱錐單元網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查放大圖四面體放大圖六面體放大圖棱柱單元放大圖四棱錐單網(wǎng)格檢查在統(tǒng)計(jì)圖表區(qū)域單擊按鈕，彈出下圖所示對(duì)話框，在該對(duì)話框中可以對(duì)統(tǒng)計(jì)圖表樣式進(jìn)行設(shè)定。網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查在統(tǒng)計(jì)圖表區(qū)域單擊按鈕，網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格質(zhì)量影響要素CAD模型

問(wèn)題小邊,尖銳邊和面邊和面間小縫隙/通道未連接幾何體劃分方法劃分方法不適當(dāng)?shù)氖褂?自動(dòng),四面體,掃掠,多區(qū))會(huì)導(dǎo)致大的偏斜劃分方法的選擇取決于幾何和應(yīng)用程序使用Outline中Mesh對(duì)象下ShowtheSweepableBodies是一個(gè)好習(xí)慣許多程序利用PatchConforming和掃掠劃分方法膨脹不適當(dāng)?shù)?表面網(wǎng)格質(zhì)量、膨脹表面選擇、膨脹選項(xiàng)可能導(dǎo)致差的網(wǎng)格質(zhì)量!網(wǎng)格質(zhì)量影響要素CAD模型問(wèn)題劃分方法膨脹改進(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量策略CAD清除

使用CAD或DM:簡(jiǎn)化幾何合并小邊合并邊以減少面的數(shù)量避免狹窄面只在重要地方保留體間隙分解幾何移除不必要幾何幾何相加幾何修補(bǔ)虛擬拓?fù)?/p>

在Outline中Model下添加

創(chuàng)建虛擬邊/面可改進(jìn)網(wǎng)格,如果結(jié)果表面網(wǎng)格扭曲，則考慮修整DM或CAD中幾何問(wèn)題.收縮控制允許在網(wǎng)格水平移除小的改進(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量策略CAD清除虛擬拓?fù)涫湛s控制主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/888網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/888網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格劃分實(shí)例直接生成網(wǎng)格全局控制網(wǎng)格劃分實(shí)例直接生成網(wǎng)格全局控制網(wǎng)格劃分實(shí)例膨脹控制網(wǎng)格劃分實(shí)例膨脹控制網(wǎng)格劃分實(shí)例局部尺寸控制網(wǎng)格劃分實(shí)例局部尺寸控制操作練習(xí)對(duì)圖示裝配體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，首先進(jìn)行簡(jiǎn)化、刪除操作、虛擬拓?fù)洌缓筮M(jìn)行全局網(wǎng)格控制，再分別用方法控制（六面體）、尺寸控制（局部尺寸3mm）、接觸尺寸控制進(jìn)行局部細(xì)化。操作練習(xí)對(duì)圖示裝配體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，首先進(jìn)行簡(jiǎn)化、刪除操作、虛主講：吳淑芳2014年11月ANSYSWorkbench

模型導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分主講：吳淑芳ANSYSWorkbench

模型導(dǎo)入與網(wǎng)格主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/894網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/82網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/895網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/83網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理dp0模型導(dǎo)入1.Workbench文件管理dp02.導(dǎo)入外部CAD文件（1）非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件模型導(dǎo)入非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件在DesignModeler中，選擇菜單欄中的File（文件）ImportExternalGeometryFile命令（導(dǎo)入外部幾何體文件），即可導(dǎo)入外部幾何體。采用該方法導(dǎo)入的幾何體與原先的外部幾何體不存在關(guān)聯(lián)性。DesignModeler支持導(dǎo)入的第三方模型格式有：ACIS(SAT)、CADNexus/CAPRICAEGatewayCATIA、IGES、Parasolid、STEP等格式。既然DesignModeler能夠從外部導(dǎo)入幾何體，同時(shí)它也能向外輸出幾何體模型，其命令為：File（文件）Export（導(dǎo)出）。（2）關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件在Design2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入2.導(dǎo)入外部CAD文件模型導(dǎo)入主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/8102網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/810網(wǎng)格劃分基二、網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格劃分是建立CAE模型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，建立網(wǎng)格模型所花費(fèi)的時(shí)間往往是取得CAE解決方案所耗費(fèi)時(shí)間中的一個(gè)重要部分。網(wǎng)格直接影響到求解精度、求解收斂性和求解速度。所劃分的網(wǎng)格形式對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模將產(chǎn)生直接影響。因此，一個(gè)越好的網(wǎng)格劃分，越能得到好的解決方案。

二、網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格劃分是建立CAE模型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，建主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/8104網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/812網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)和單元參與有限元求解，Workbench在求解開(kāi)始時(shí)會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的網(wǎng)格。通過(guò)預(yù)覽網(wǎng)格，可以檢查有限元模型是否滿足要求，細(xì)化網(wǎng)格可以使結(jié)果更精確，但是會(huì)增加CPU計(jì)算時(shí)間和需要更大的存儲(chǔ)空間，因此需要權(quán)衡計(jì)算成本和細(xì)化網(wǎng)格之間的矛盾。在理想情況下，我們所需要的網(wǎng)格密度是結(jié)果隨著網(wǎng)格細(xì)化而收斂，但要注意：細(xì)化網(wǎng)格不能彌補(bǔ)不準(zhǔn)確的假設(shè)和錯(cuò)誤的輸入條件。網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)和單元參與有限元求解，Workbench在求解開(kāi)Workbench的網(wǎng)格技術(shù)通過(guò)

Mesh組件實(shí)現(xiàn)。Mesh中可以根據(jù)不同的物理場(chǎng)和求解器生成網(wǎng)格，物理場(chǎng)有流場(chǎng)、結(jié)構(gòu)場(chǎng)和電磁場(chǎng)，流場(chǎng)求解可采用Fluent、CFX、POLYFLOW，結(jié)構(gòu)場(chǎng)求解可以采用顯式動(dòng)力算法和隱式算法。不同的物理場(chǎng)對(duì)網(wǎng)格的要求不一樣，通常流場(chǎng)的網(wǎng)格比結(jié)構(gòu)場(chǎng)要細(xì)密得多，因此選擇不同的物理場(chǎng)，也會(huì)有不同的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)Workbench的網(wǎng)格技術(shù)通過(guò)Mesh組件實(shí)現(xiàn)。M1.網(wǎng)格類型及單元階次2023/1/8107一維網(wǎng)格二維網(wǎng)格三維網(wǎng)格網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次2023/1/815一維網(wǎng)格二維網(wǎng)格三一維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

二維網(wǎng)格二力桿：平面梁：空間梁：一維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

二維網(wǎng)格二力桿：三維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

三維網(wǎng)格1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

1.網(wǎng)格類型及單元階次網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格劃分沒(méi)有定式，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)劃分網(wǎng)格，寬廣的有限元知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)是保證劃分良好網(wǎng)格的前提。（1）網(wǎng)格數(shù)量（2）網(wǎng)格疏密（3）單元形狀及評(píng)價(jià)（4）單元階次（5）網(wǎng)格質(zhì)量（6）網(wǎng)格分界面和分界點(diǎn)（7）位移協(xié)調(diào)性（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格劃分沒(méi)有定式，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)劃（1）網(wǎng)格數(shù)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（1）網(wǎng)格數(shù)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)a.在靜力分析時(shí)，假如僅僅是計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形，網(wǎng)格數(shù)目可以少一些。假如需要計(jì)算應(yīng)力，則在精度要求相同的情況下應(yīng)取相對(duì)較多的網(wǎng)格。b.在響應(yīng)計(jì)算中，計(jì)算應(yīng)力響應(yīng)所取的網(wǎng)格數(shù)應(yīng)比計(jì)算位移響應(yīng)多。c.在計(jì)算結(jié)構(gòu)固有動(dòng)力特性時(shí)，若僅僅是計(jì)算少數(shù)低階模態(tài)，可以選擇較少的網(wǎng)格，假如計(jì)算的模態(tài)階次較高，則應(yīng)選擇較多的網(wǎng)格。d.在熱分析中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度梯度不大，不需要大量的內(nèi)部單元，這時(shí)可劃分較少的網(wǎng)格。

（1）網(wǎng)格數(shù)量1.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)a.在靜力分析時(shí)，假如僅僅是計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形，網(wǎng)格數(shù)目可以少一網(wǎng)格疏密是指在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為了適應(yīng)計(jì)算數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)。在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如應(yīng)力集中處、幾何形狀、厚度變化位置)，為了較好地反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律，需要采用比較密集的網(wǎng)格。而在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較小的部位，為減小模型規(guī)模，則應(yīng)劃分相對(duì)稀疏的網(wǎng)格。這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)便表現(xiàn)出疏密不同的網(wǎng)格劃分形式。（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格疏密是指在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為了適應(yīng)計(jì)劃分疏密不同的網(wǎng)格主要用于應(yīng)力分析(包括靜應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)力)，而計(jì)算固有特性時(shí)則趨于采用較均勻的鋼格形式。這是由于固有頻率和振型主要取決于結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布和剛度分布，不存在類似應(yīng)力集中的現(xiàn)象。同樣，在結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)計(jì)算中也趨于采用均勻網(wǎng)格。

（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)劃分疏密不同的網(wǎng)格主要用于應(yīng)力分析(包括靜應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)力)，而（2）網(wǎng)格疏密對(duì)稱結(jié)構(gòu)盡量使用對(duì)稱網(wǎng)格。對(duì)稱結(jié)構(gòu)若使用不對(duì)稱的網(wǎng)格可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的模態(tài)分析。2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（2）網(wǎng)格疏密2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（3）單元形狀及評(píng)價(jià)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)很多單元都具有線性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的單元稱為高階單元。選用高階單元可進(jìn)步計(jì)算精度，由于高階單元的曲線或曲面邊界能夠更好地逼近結(jié)構(gòu)的曲線和曲面邊界，所以當(dāng)結(jié)構(gòu)外形不規(guī)則、應(yīng)力分布或變形很復(fù)雜時(shí)可以選用高階單元。但高階單元的節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，在網(wǎng)格數(shù)目相同的情況下由高階單元組成的模型規(guī)模要大得多，因此在使用時(shí)應(yīng)權(quán)衡考慮計(jì)算精度和時(shí)間。（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)很多單元都具有線性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的單圖中是一懸臂梁分別用線性和二次三角形單元離散時(shí)，其頂端位移隨網(wǎng)格數(shù)目的收斂情況?？梢钥闯?，但網(wǎng)格數(shù)目較少時(shí)，兩種單元的計(jì)算精度相差很大，這時(shí)采用低階單元是不合適的。當(dāng)網(wǎng)格數(shù)目較多時(shí)，兩種單元的精度相差并不很大，這時(shí)采用高階單元并不經(jīng)濟(jì)。例如在離散細(xì)節(jié)時(shí)，由于細(xì)節(jié)尺寸限制，要求細(xì)節(jié)四周的網(wǎng)格劃分很密，這時(shí)采用線性單元更合適。（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)圖中是一懸臂梁分別用線性和二次三角形單元離散時(shí)，其頂端位移隨增加網(wǎng)格數(shù)目和單元階次都可以進(jìn)步計(jì)算精度。因此在精度一定的情況下，用高階單元離散結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格數(shù)目，太多的網(wǎng)格并不能明顯進(jìn)步計(jì)算精度，反而會(huì)使計(jì)算時(shí)間大大增加。為了兼顧計(jì)算精度和計(jì)算量，同一結(jié)構(gòu)可以采用不同階次的單元，即精度要求高的重要部位用高階單元，精度要求低的次要部位用低階單元。不同階次單元之間或采用特殊的過(guò)渡單元連接，或采用多點(diǎn)約束等式連接。

（4）單元階次2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)增加網(wǎng)格數(shù)目和單元階次都可以進(jìn)步計(jì)算精度。因此在精度一定的情網(wǎng)格質(zhì)量是指網(wǎng)格幾何形狀的合理性。質(zhì)量好壞將影響計(jì)算精度。質(zhì)量太差的網(wǎng)格甚至?xí)兄褂?jì)算。直觀上看，網(wǎng)格各邊或各個(gè)內(nèi)角相差不大、網(wǎng)格面不過(guò)分扭曲、邊節(jié)點(diǎn)位于邊界等份點(diǎn)四周的網(wǎng)格質(zhì)量較好。網(wǎng)格質(zhì)量可用細(xì)長(zhǎng)比、錐度比、內(nèi)角、翹曲量、拉伸值、邊節(jié)點(diǎn)位置偏差等指標(biāo)度量。劃分網(wǎng)格時(shí)一般要求網(wǎng)格質(zhì)量能達(dá)到某些指標(biāo)要求。在重點(diǎn)研究的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位，應(yīng)保證劃分高質(zhì)量網(wǎng)格，即使是個(gè)別質(zhì)量很差的網(wǎng)格也會(huì)引起很大的局部誤差。而在結(jié)構(gòu)次要部位，網(wǎng)格質(zhì)量可適當(dāng)降低。當(dāng)模型中存在質(zhì)量很差的網(wǎng)格(稱為畸形網(wǎng)格)時(shí)，計(jì)算過(guò)程將無(wú)法進(jìn)行。（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格質(zhì)量是指網(wǎng)格幾何形狀的合理性。（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分圖4是三種常見(jiàn)的畸形網(wǎng)格，其中a單元的節(jié)點(diǎn)交叉編號(hào)，b單元的內(nèi)角大于180°，c單元的兩對(duì)節(jié)點(diǎn)重合，網(wǎng)格面積為零。

（5）網(wǎng)格質(zhì)量2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)圖4是三種常見(jiàn)的畸形網(wǎng)格，其中a單元的節(jié)點(diǎn)交叉編號(hào)，b單元的結(jié)構(gòu)中的一些特殊界面和特殊點(diǎn)應(yīng)分為網(wǎng)格邊界或節(jié)點(diǎn)以便定義材料特性、物理特性、載荷和位移約束條件。即應(yīng)使網(wǎng)格形式滿足邊界條件特點(diǎn)，而不應(yīng)讓邊界條件來(lái)適應(yīng)網(wǎng)格。常見(jiàn)的特殊界面和特殊點(diǎn)有材料分界面、幾何尺寸突變面、分布載荷分界線(點(diǎn))、集中載荷作用點(diǎn)和位移約束作用點(diǎn)等。具有上述幾種界面的結(jié)構(gòu)及其網(wǎng)格劃分形式。

（6）網(wǎng)格分界面和分界點(diǎn)2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一些特殊界面和特殊點(diǎn)應(yīng)分為網(wǎng)格邊界或節(jié)點(diǎn)以便定義材料位移協(xié)調(diào)是指單元上的力和力矩能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞相鄰單元。為保證位移協(xié)調(diào)，一個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)必須同時(shí)也是相鄰單元的節(jié)點(diǎn)，而不應(yīng)是內(nèi)點(diǎn)或邊界點(diǎn)。相鄰單元的共有節(jié)點(diǎn)具有相同的自由度性質(zhì)。圖6是兩種位移不協(xié)調(diào)的網(wǎng)格劃分。（7）位移協(xié)調(diào)性2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)位移協(xié)調(diào)是指單元上的力和力矩能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞相鄰單元。（7）（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)（8）細(xì)節(jié)處理2.網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型對(duì)稱性模型3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)ANSYS網(wǎng)格劃分不能單獨(dú)啟動(dòng)，只能在Workbench中調(diào)用分析系統(tǒng)或【Mesh】組件啟動(dòng)，如圖所示。3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)A3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)選擇幾何模型后，進(jìn)入網(wǎng)格劃分環(huán)境，工作界面如圖.3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)選3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)整體控制導(dǎo)航樹當(dāng)前分析系統(tǒng)網(wǎng)格劃分工具模型和網(wǎng)格顯示區(qū)域3.ANSYSWorkbench網(wǎng)格劃分界面網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)整4.網(wǎng)格劃分流程網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)調(diào)整網(wǎng)格設(shè)置4.網(wǎng)格劃分流程網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)調(diào)整網(wǎng)格設(shè)置確定物理場(chǎng)PhysicsPreference網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)確定物理場(chǎng)PhysicsPreference網(wǎng)格劃分基網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons）六面體網(wǎng)格劃分（HexDominant）掃掠網(wǎng)格劃分（Sweep）多域網(wǎng)格劃分（MultiZone）對(duì)于三維幾何體，共有六種不同的劃分網(wǎng)格法：網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Auto網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，首先設(shè)置分析類型網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，首先設(shè)置分析類型網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，共有四種不同的劃分網(wǎng)格法：自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）三角形網(wǎng)格劃分（Triangles）四邊形或三角形網(wǎng)格劃分（UniformQuad/Triangles）

四邊形網(wǎng)格劃分（UniformQuad）網(wǎng)格劃分方法網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)

對(duì)于二維幾何體，共有四種不同的劃分主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/8139網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/847網(wǎng)格劃分基全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格設(shè)置通常用于整體網(wǎng)格劃分的部署，包括網(wǎng)格尺寸函數(shù)、inflation、平滑度、模型簡(jiǎn)化、參數(shù)輸入、激活等。設(shè)置合適的全局網(wǎng)格參數(shù)可以減小后面具體網(wǎng)格參數(shù)的設(shè)置工作量，下面以結(jié)構(gòu)分析為例對(duì)其展開(kāi)描述。全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格設(shè)置通常用于整體網(wǎng)格劃分的部署，全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制基本的網(wǎng)格控制可以在“Mesh”

分支下操作“Relevance”

可以設(shè)置在–100和+100之間網(wǎng)格劃分傾向于高速度（-100）和高精度（+100）Relevance=-100Nodes:1349Elements:649Relevance=0Nodes:2619Elements:1334Relevance=+100Nodes:9122Elements:5149全局網(wǎng)格控制基本的網(wǎng)格控制可以在“Mesh”分支下操作Relevanc全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制全局網(wǎng)格控制主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/8147網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/855網(wǎng)格劃分基主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分

2023/1/8148網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)全局網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制虛擬拓?fù)渚W(wǎng)格檢查網(wǎng)格劃分實(shí)例主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入2023/1/856網(wǎng)格劃分基局部網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制子菜單局部網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制子菜單自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons）六面體網(wǎng)格劃分（HexDominant）掃掠網(wǎng)格劃分（Sweep）多域網(wǎng)格劃分（MultiZone）局部網(wǎng)格控制方法控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分（Automatic）四局部網(wǎng)格控制自由劃分四面體劃分六面體劃分局部網(wǎng)格控制自由劃分四面體劃分六面體劃分局部網(wǎng)格控制掃掠法劃分結(jié)果多域劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制掃掠法劃分結(jié)果多域劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制尺寸控制局部網(wǎng)格設(shè)置主要確定以下參數(shù),常采用如下兩類：局部尺寸控制elementsize：用來(lái)設(shè)置單元的平均邊長(zhǎng)影響球控制sphereofinfluence:用球體來(lái)設(shè)定單元平均大小的范圍，球體的中心坐標(biāo)采用的是局部坐標(biāo)系，所有包含在球體內(nèi)的實(shí)體，其單元網(wǎng)格大小均按設(shè)定的尺寸劃分。局部網(wǎng)格控制尺寸控制局部網(wǎng)格設(shè)置主要確定以下參數(shù),常采用如下局部網(wǎng)格控制局部尺寸控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分影響球控制局部網(wǎng)格控制局部尺寸控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分影響球控制自動(dòng)劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制邊界分段控制曲面邊界分段控制尺寸控制自動(dòng)劃分結(jié)果局部網(wǎng)格控制邊界分段控制曲面邊界分段控制尺寸控制接觸尺寸控制（ContactSizing）允許在接觸面上產(chǎn)生大小一致的單元接觸面定義了零件間的相互作用，在接觸面上采用相同的網(wǎng)格密度對(duì)分析有利在接觸區(qū)域可以設(shè)定“ElementSize”或or“Relevance”局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制2mm直接生成接觸尺寸控制（ContactSizing）局部網(wǎng)格控制接觸網(wǎng)格細(xì)化（Refinement）對(duì)已經(jīng)劃分的網(wǎng)格進(jìn)行單元細(xì)化先進(jìn)行整體和局部網(wǎng)格控制，然后對(duì)被選的邊、面進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制局部網(wǎng)格細(xì)化refinement標(biāo)準(zhǔn)值范圍是1~3之間，其中為1時(shí)，單元邊界劃分為初始單元邊界的一半，這通常是在生成粗網(wǎng)格后，再細(xì)化網(wǎng)格的簡(jiǎn)易方法。網(wǎng)格細(xì)化（Refinement）局部網(wǎng)格控制接觸尺寸控制局部使用尺寸控制和細(xì)化控制的區(qū)別尺寸控制在劃分前先給出網(wǎng)格單元的平均單元長(zhǎng)度。通常來(lái)說(shuō)，在定義的幾何體上可以產(chǎn)生一致的網(wǎng)格，網(wǎng)格過(guò)渡平滑。細(xì)化是打破原來(lái)的網(wǎng)格劃分。如有原來(lái)的網(wǎng)格不是一致的，細(xì)化后的網(wǎng)格也不是一致的。盡管對(duì)單元的過(guò)渡進(jìn)行平滑處理，但是細(xì)化仍導(dǎo)致不平滑的過(guò)渡。在同一個(gè)表面進(jìn)行尺寸和細(xì)化定義。在網(wǎng)格初始劃分時(shí)，首先應(yīng)有尺寸控制，然后在進(jìn)行第二步的細(xì)化。局部網(wǎng)格控制使用尺寸控制和細(xì)化控制的區(qū)別局部網(wǎng)格控制面映射網(wǎng)格劃分Mappedfacemeshing允許在面上生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,其特點(diǎn)是允許在面上生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，由于進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分可以得到一致的網(wǎng)格，所以這對(duì)計(jì)算求解是有益的。局部網(wǎng)格控制六面體網(wǎng)格控制映射網(wǎng)格面映射網(wǎng)格劃分Mappedfacemeshing局部網(wǎng)面映射網(wǎng)格劃分局部網(wǎng)格控制映射面網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型可以設(shè)置三種點(diǎn)類型，對(duì)映射方式進(jìn)行定義?！維pecifiedSides】指定夾角為136°～224°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，和1條網(wǎng)格線相交；【SpecifiedCorners】指定夾角為225°～314°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，和2條網(wǎng)格線相交；【SpecifiedEnds】指定夾角為0°～135°的相交邊頂點(diǎn)為映射面頂點(diǎn)，與網(wǎng)格線不相交，示例如圖所示。面映射網(wǎng)格劃分局部網(wǎng)格控制映射面網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型匹配控制是將選擇的兩個(gè)面對(duì)象進(jìn)行匹配控制，網(wǎng)格劃分完成后，兩個(gè)面對(duì)象上的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一致的，相當(dāng)于做了一個(gè)鏡像操作。匹配控制放大圖局部網(wǎng)格控制這用于定義三維實(shí)體的周期面或二維面體的周期邊，從而在對(duì)稱面或?qū)ΨQ邊上劃分出一致的網(wǎng)格。Matchcontrol尤其適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分析匹配控制是將選擇的兩個(gè)面對(duì)象進(jìn)行匹配控制，網(wǎng)格劃分完成后，兩簡(jiǎn)化控制被應(yīng)用于網(wǎng)格的收縮控制，在劃分過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)去除一些模型上的狹小特征，如邊、狹窄區(qū)等，但是只針對(duì)點(diǎn)和邊有效，對(duì)面和體無(wú)效，且不支持直角笛卡爾網(wǎng)格。簡(jiǎn)化控制放大圖放大圖創(chuàng)建前創(chuàng)建后局部網(wǎng)格控制簡(jiǎn)化控制被應(yīng)用于網(wǎng)格的收縮控制，在劃分過(guò)程中系分層網(wǎng)格控制用于生成沿指定邊界法向的層狀單元。當(dāng)一些物理參數(shù)在邊界層處的梯度變化恒定時(shí)，為了精確地描述這些參數(shù)，往往需要進(jìn)行分層網(wǎng)格控制。分層網(wǎng)格控制放大圖放大圖創(chuàng)建前創(chuàng)建后局部網(wǎng)格控制分層網(wǎng)格控制用于生成沿指定邊界法向的層狀單元。當(dāng)一些物理參數(shù)分層網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制分層網(wǎng)格控制局部網(wǎng)格控制主要內(nèi)容一、模型導(dǎo)入

二、網(wǎng)格劃分