网格划分三部曲:定义单元属性、控制网格密度与产生网格的详细指南
《21ANSYS Meshing.ppt》为会员共享,可在线阅读。有关“21ANSYS Meshing.ppt(35页珍藏版)”的更多信息,请在线搜索第1课。
1、网格划分,网格划分概述,网格划分三步:定义单元属性、定义网格控制、生成网格。主要内容: A. 各种单元属性 E. 从六面体到四面体的过渡 B. 控制网络网格密度 F. 网格拖动 C. 更改网格 G. 网格扫描 D. 映射网格,打开网格划分工具: 主菜单:预处理器 MeshTool,网格划分工具是网格控制的快捷方式。单元属性控制 智能网格划分控制尺寸控制指定单元形状自由网格划分或映射网格划分执行网格划分清晰网格局部细化、1、2、3、4、5、6、7、8、1、2、3、4、5、8 ,网格划分的网格控制快捷键,6,7,网格划分具有多个单位属性,单位有以下属性:单个
2. 单元类型 (TYPE) 实数常数 (REAL) 材料属性 (MAT) 单位坐标系(ESYS,MAT 1 = 混凝土 MAT 2 = 钢,REAL 1 = 3/8” 厚度 REAL 2 = 梁属性 REAL 3 = 1/ 8” 厚度,类型 1 = 壳类型 2 = 梁,定义单元属性的多种方式:将属性分配给实体模型、使用全局属性设置修改单元属性、对多个单元进行网格划分ANSYS提供整体和局部网格控制:整体控制SmartSizing(智能网格控制)整体单元尺寸、默认尺寸、局部控制关键点尺寸、线尺寸和表面尺寸、网格划分来控制网格密度、 SmartSizing 可以基于几何形状
3、模型的情况决定了网格的密度。适用于自由网格划分。整体单元尺寸可以定义整个模型的最大单元边长(或每行的分割数)。默认尺寸适用于未定义的尺寸。网格划分控制网格密度并激活智能网格: 主菜单:预处理器 MeshingMeshTool,打开智能网格,然后将滚动条移动到所需的值。级别越高,网格越粗(见下一张幻灯片,网格划分控制网格密度。同一个模型,使用不同的智能网格。网格划分时得到的网格是在网格级别进行的。网格划分控制网格密度。注意一点关于智能网格,开启智能网格不会影响映射网格,由于结构形状多种多样,映射网格仍然使用默认的Size、网格划分控制网格密度、手动调整网格控制。
4. 很多情况下,默认单元尺寸或智能尺寸生成的网格并不适合包含应力集中和奇异点的模型。在这些情况下,在网格划分期间必须进行更多处理。您可以通过指定以下单元尺寸进行更多控制: 整体单元尺寸,由曲面边界(线)上使用的单元的边长或每条线划分的单元数控制 指定的单元划分数线 关键点附近的单元大小等,网格划分控制网格密度,更改整体单元大小 主菜单:预处理器 网格划分 MeshTool 全局设置,1. 指定线上的单元边长或每条线上划分的单元数,或者如果这两项都被指定,程序使用SIZE,2.点击确定,网格划分控制网格密度,并在线更改规格单元数
5. 主菜单:预处理器网格划分MeshTool 线设置按拾取菜单指令拾取线。 1. 指定单元边长、单元分割数或单元边界对应的角度。 2. 单击“确定”。 2、控制线上网格的密度。 ,网格划分控制网格密度并改变指定关键点附近的单位大小: 主菜单:预处理器网格划分 MeshTool Keypts Set 拾取菜单将指导您拾取关键点,1.指定单位边长,2.单击“确定”,网格划分控制网格密度、分层网格划分、分层网格划分(仅适用于2D情况)生成线性过渡自由网格,在平行于线的方向上具有相当均匀的单元尺寸。在垂直于线的方向上,单元尺寸和数量是尖锐的。
6. 巨大的变化 当分析需要高表面精度时,分层网格是最有用的。 (例如模拟CFD中的边界层效应和电磁分析中的集肤效应) 打开分层网格划分器: 主菜单:预处理器网格划分 MeshTool 图层设置按钮 指定:线上单元尺寸、线段两端单元比例线和内部网格层的厚度,网格划分控制网格密度,网格划分控制的优先级。线段划分的规范首先考虑关键点附近。第二层考虑元素大小。第三层考虑总体元素大小。最后考虑默认元素大小。网格划分控制网格密度。重新划分网格: 清除网格 设置网格 控制网格细化 局部网格: 适用于所有曲面单元和四面体单元、网格划分
7. 修改网格。 ANSYS 网格细化功能允许您在现有网格上局部细化单元尺寸,而无需清除现有网格。在某些特定的节点、单元和关键点处,或者沿线进行局部网格细化(获取更多单元) 主菜单:预处理器网格工具, 1. 选择细化位置的类型(即拾取的节点、单元、关键点、线) ,所有单元周围或上的曲面, 2. 单击“细化”,网格划分以修改网格, 3. 选取细化位置 ,然后单击“选取”菜单上的“确定”, 4. 选择 选择细化级别:(从 15 表示最小到最大, 5.如果要调整细化深度或控制其他细化选项,请选择“是”,6。单击“确定”,网格细化之前,网格细化之后,4,5,6,划分网格并修改网格,四边形网格细化示例,四个边
8.形状网格细化、局部放大效果(无三角形、网格划分修改网格、3D网格细化示例、原始网格、预期细化区域、网格划分修改网格、3D网格细化网格划分示例(续、细化后网格划分、网格划分修改网格,网格划分映射网格划分,两种网格划分方法无单位形状限制的自由网格网格不遵循任何模式适用于对复杂形状的面和体积进行网格划分映射网格限制了形状。面元素是四边形,而相对面元素是六面体,元素排列成行,并且具有明显的规则形状,例如将映射网格划分为矩形等曲面时。将一个映射网格划分为一个面时,必须满足以下三个条件: 面必须以 3 或 4 条线为界; 相对侧的单元划分数量必须相同;如果面以 3 条线为界,则三边必须具有相同数量的单元划分
9. 等待并且必须是偶数。如果曲面由超过 4 条线界定,则无法直接对其进行网格划分。然而,为了将总行数减少到 4 行,可以对某些行进行求和(添加构造模布尔运算)或串联(concatenated)操作来执行网格划分。网格划分映射网格划分。描述 ANSYS 如何处理线网格划分。为了获得映射网格,必须在面的相对两侧指定相等性。的分数(或定义与某种传输方法对应的线路的划分数)。不必在所有行上指定分区编号。只要使用映射网格划分,程序就会传递从一条边到另一边的线的划分数,并将其传递到所有要划分网格的相邻面。可根据整体尺寸或关键点尺寸的定义生成匹配的线分割数,20分割tr
10.通过映射网格传递,分配给L1的单元尺寸,全局单元尺寸,网格划分,添加或连接线,如果一个表面的边界超过4条线,为了减少总线数,其中一些可以添加或连接。添加直线可以随时完成(即,当多条直线相切并连接到同一个面上时)。一般来说,加法比串联更好。当直线不相切时,也可以使用加法运算,但在线的弯曲处可能不会生成节点。连接线:两条线连接后,原来的线仍然存在,新创建的线只是为了划分网格;连接后生成的线路为any
11.所有实体建模操作均无效。网格划分映射网格划分。例如,添加由六条线L1和L2包围的表面。新行 L、L4 和 L5 连接起来,形成四行。曲面,适用于网格划分,新建连接线,网格划分映射网格划分,添加线或连接线(续,关于指定分割数的注意事项,分割数只能在原线上指定,而不能在连接操作生成的新线上指定划分,网格划分将曲面或体积划分为更小、更简单的形状连接两条或多条线(或曲面)以减少连接这两条线的边总数。使他们规则曲面,加上线或连接线(续,网格划分 地图网格划分、体积的映射网格划分、将体积划分为六个面
12、身体元素必须满足四个条件:必须是砖形(六面体)、楔形(五面体)或四面体;对侧和对侧定义的单元划分数量必须相等;如果物体是棱柱形或四面体形状,则三角形面上的单位分割数必须是偶数;在相对边上划分的元素数量必须相等。网格划分映射网格划分,以及曲面和连接曲面。为了进行映射网格划分,我们可以通过连接曲面来减少物体周围的边界面的数量。给体做映射网格划分时,连接面也需要连接线,如上图所示,程序会自动执行此操作,但只有当两个相邻的四边形面连接时,所有其他情况都会在面连接后完成,必须手动进行线路连接。在某些情况下,也可以在不使用面连接方法的情况下添加面(当面平坦且共面时)。这样,使用加法运算比使用面连接方法要好。
13、最好使用连接操作。网格划分映射网格划分。添加曲面或连接操作时需要注意的事项。连接操作应在所有建模操作完成后进行;连接应该是模型网格划分。连接操作之前的最后一步,由于连接操作获得的图元不能用于任何后续的实体建模操作,因此用户可以通过删除连接生成的线或面来“撤消”(删除)连接操作;在某些情况下,您应该考虑使用工作平面来划分面或体积。一个面或体可以分为一系列适合映射网格划分的图元;在建模操作中,如果感觉连接操作限制太多,通常可以使用其他方法来获取映射网格(例如网格拖动)、网格划分、映射、网格划分、拖动、将曲面拖入实体。您可以同时生成网格、网格划分、映射、网格划分和网格划分。扫描,对实体进行网格划分的另一种方法 扫描要求:体积在扫描方向上必须具有拓扑一致性。源曲面和目标曲面必须是单个曲面。从六面体网格过渡到四面体网格。体积网格划分:自由网格划分,产生所有四面体网格。网格,但单元数和总自由度过多,无法进行映射网格划分,导致网格全部为六面体,但很难实现从六面体到四面体的过渡网格。网格提供了自由度和映射的完美结合。