ansys三维网格划分流程
ANSYS网格划分简介
Lplot
改变单元尺寸：
Desize…..
Lesize,all,,,,,1
Lplot
（3）局部网格控制
I.esize(整体尺寸控制)，可以采用面或体中最短线之间的距离（一般划分2~3个单元），来控制整体单元尺寸
II.kesize（指定点控制）
◎中间节点设置的控制（controling placement of midside nodes）ANSYS默认情况下，将具有中节点的单元的中节点设置在边界线上或边界的面上。
◎单元尺寸的设置
（1）对于采用free方式的smart element sizing(smrtsize)方法：该方法具有如下优点：首先计算面或体中线的单元边的尺寸；其次，若采用四边形单元，所有边的划分为偶数。smrtsize控制方法：basic，简单的设置划分等级(level),1(fine mesh)~10(coarse mesh)。Advaced control,可以控制划分的质量，使网格尽可能的满足要求。
（2）用sweeping方法划分体网格的步骤
[1]首先确定有多少个体sweeping
[2]确定该几何体的拓扑是否可以用该方法，满足下列条件之一是不可以采用的。
I.若命令lesize采用“hard”选项(不可改变)，并且source area和target area对应的线等分数目不相等。
◎ Sweeping划分网格：
（1）优点：
①可从其它软件中引入模型，用ANSYS划分网格
②对于不规则体产生六面体网格，可以考虑把体分成一系列的可以sweeping的区域。
③可以用不同的方法划分网格
④在sweeing以前，若没有对source area进行网格划分，ANSYS会自动划分它，extrusion方法则需要用户自己划分。
AnsysWorkbench划分网格
Ansys Workbench 划分网格（张栋zd0561@）1、对于三维几何体（对于三维几何体（3D 3D 3D））有几种不同的网格化分方法。
如图1下部所示。
图1网格划分的种类1.1、Automatic(自动划分法)1.2、Tetrahedron(四面体划分法)它包括两种划分方法：Patch Conforming(A W 自带功能)，Patch Independent(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm 软件包来实现)。
步骤：Mesh(右键)——Insert——Method(操作区上方)Meshcontrl——Method(左下角)Scope——GeometryMethod——Tetrahedrons(四面体网格)Algorithm——Patch Conforming(补充：Patch Independent该算法是基于Icem CFD Tetra的，Tetra部分具有膨胀应用，其对CAD许多面的修补均有用，包括碎面、短边、较差的面参数等。
在没有载荷或命名选项的情况下，面和边无需考虑。
)图2四面体网格分两类图3四面体划分法的参数设置1.3、Hex Dominant(六面体主导法)1.4、Sweep(扫掠划分法)1.5、MultiZone(多区划分法)2、对于面体或者壳二维几何对于面体或壳二维（2D），A W有一下：Quad Dominant(四边形单元主导)Triangles（三角形单元）Uniform Quad/Tri(均匀四面体/三角形单元)Uniform Quad(均匀四边形单元)3、网格参数设置下图为缺省设置（Defaults）下的物理环境（Physics Preferance）图4网格参数设置图5Mechanical默认网格上图中的关键数据：物理优先项、关联中心缺省值、平滑度、过渡、跨越角中心、实体单元默认中节点。
图6缺省参数设置上图中，虽然Relevance Center是在尺寸参数控制选项里设置的，但由于Relevance需要与其配合使用，故在此介绍。
《ansys建模和网格划分》第七章 对实体模型进行网格划分
第七章对实体模型进行网格划分7.1 如何对实体模型进行网格划分生成节点和单元的网格划分过程包括三个步骤：·定义单元属性（在§7.2中论述）·定义网格生成控制（可选择的）。
ANSYS程序提供了大量的网格生成控制，可按需选择。
见§7.3和§§7.4对网格控制的论述）。
·生成网格（在§7.5中论述）。
第二步定义网格生成控制不是必须的，因为缺省的网格生成控制对多数模型生成都是合适的。
如果没有指定网格生成控制，程序会在DESIZE命令使用缺省设置生成自由网格。
可用Smartsize项替代产生质量更好的自由网格（见本章中的§7.3.5）7.1.1 自由网格还是映射网格？在对模型进行网格划分之前，甚至在建立模型之前，对于确定采用自由网格还是映射网格进行分析更为合适是十分重要的。
自由网格对于单元形状无限制，并且没有特定的准则。
与自由网格相比，映射网格对包含的单元形状有限制，而且必须满足特定的规则。
映射面网格只包含四边形或三角形单元，而映射体网格只包含六面体单元。
而且，映射网格典型具有规则形状，明显成排的单元。
如果想要这种网格类型，必须将模型生成具有一系列相当规则的体或面才能接受映射网格划分。
图7─1 自由网格和映射网格可用MSHKEY命令或相应的GUI途径（后面有述）选择自由网格或映射网格。
注意所用网格控制将随自由网格或映射网格划分而不同。
后面将详细说明自由网格和映射网格划分。
7.2 定义单元属性在生成节点和单元网格之前，必须定义合适的单元属性。
即必须设定：·单元类型（如：BEAM3，SHELL61等）。
·定义实常数（给定诸如厚度或截面积等单元的几何特性）。
·定义材料特性（如杨氏模量、热传导率等）。
·单元坐标系·截面号（只对BEAM44，BEAM188和BEAM189单元有效─见§7.5.2）注意：在对梁划分网格时，还需给定方向关键点作为线的属性。
ANSYS网格划分详细介绍
ANSYS网格划分详细介绍众所周知，对于有限元分析来说，网格划分是其中最关键的一个步骤，网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。
在ANSYS中，大家知道，网格划分有三个步骤：定义单元属性（包括实常数）、在几何模型上定义网格属性、划分网格。
在这里，我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题，尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。
一、自由网格划分自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一，它在面上（平面、曲面）可以自动生成三角形或四边形网格，在体上自动生成四面体网格。
通常情况下，可利用ANSYS 的智能尺寸控制技术（SMARTSIZE命令）来自动控制网格的大小和疏密分布，也可进行人工设置网格的大小（AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及选择分网算法等（MOPT命令）。
对于复杂几何模型而言，这种分网方法省时省力，但缺点是单元数量通常会很大，计算效率降低。
同时，由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元，为了获得较好的计算精度，建议采用二次四面体单元（92号单元）。
如果选用的是六面体单元，则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元，因此，最好不要选用线性的六面体单元（没有中间节点，比如45号单元），因为该单元退化后为线性的四面体单元，具有过刚的刚度，计算精度较差；如果选用二次的六面体单元（比如95号单元），由于其是退化形式，节点数与其六面体原型单元一致，只是有多个节点在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元，减少每个单元的节点数量，提高求解效率。
在有些情况下，必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分，比如，在进行混合网格划分（后面详述）时，只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。
对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言，自由网格划分中的层网格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。
ANSYS的建模方法和网格划分
ANSYS的建模方法和网格划分ANSYS是一种广泛应用于工程领域的数值分析软件，它的建模方法和网格划分是进行仿真分析的关键步骤。
本文将介绍的基本原理和常用技术。
一、建模方法1.1 几何建模在ANSYS中，几何建模是将实际物体转化为计算机能够识别和处理的几何外形，是进行仿真分析的基础。
几何建模可以通过直接绘制几何外形、导入CAD模型或利用几何操作进行创建。
直接绘制几何外形是最简易的建模方法，可以通过ANSYS的几何绘制工具直接绘制点、线、面、体等几何外形。
这种方法适用于几何外形较简易的状况。
导入CAD模型是将已有的CAD文件导入到ANSYS中进行分析。
导入的CAD文件可以是各种格式，如IGES、STEP、SAT等。
通过导入CAD模型，可以便利地利用已有的CAD设计进行分析。
几何操作是通过几何操作工具进行模型的创建和修改。
几何操作工具包括旋转、缩放、挤压、倒角等操作。
利用几何操作可以对模型进行分外灵活的设计和修改。
1.2 材料属性定义在进行仿真分析前，需要定义材料的物理性质和力学性能。
在ANSYS中，可以通过在建模环境中定义材料属性的方法进行。
定义材料属性包括确定材料的密度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数等物理性质。
这些属性对于仿真分析的准确性和可靠性起到重要作用。
定义材料的力学性能包括确定材料的材料模型和本构干系，如线弹性、非线弹性、塑性、强化塑性等。
这些性能可以依据实际需要进行选择和确定。
1.3 界面条件设置界面条件设置是定义与外部环境或其他系统之间的边界条件和加载条件。
在ANSYS中，可以通过多种方式进行界面条件设置。
界面条件设置包括确定材料与外界的热传导、流体传输、气固反应、接触等边界条件。
这些条件对于模拟实际工程问题的边界反应至关重要。
加载条件设置包括定义外加力、固定边界、压力加载、温度加载等力学和热力加载条件。
通过加载条件设置，可以模拟实际工程中的载荷和边界约束。
二、网格划分网格划分是ANSYS进行仿真分析的关键步骤。
【流体】ANSYSmeshing网格划分之-上手1-3Dtube网格划分
【流体】ANSYSmeshing网格划分之-上手1-3Dtube网格划分在之前的入门文章《ANSYS meshing 网格划分之 - 入门1 - 3D 几何边界命名》中，我们用中间放置有阻流器的tube作为例子学会边界命名操作。
本章在此基础上，依然采用此tube几何文件为例，正式上手学习ANSYS meshing三维网格划分。
1. 几何命名好之后，在workbench工作界面，左键按住Geometry模块的第二栏，不要放松鼠标，拉到Mesh模块的第二栏中，然后鼠标放开。
两个模块之间出现一条蓝色的连接线，表示已经成功将几何导入到Mesh模块中。
2. 鼠标左键双击Mesh模块第三栏的Mesh，打开mesh软件界面。
工作界面和其他软件基本一样，在划分网格时，主要注意的窗口有如下：3. 调整透明度。
当几何导入到Mesh模块中时，有时是半透明显示，但是有时候是不透明显示，如上图所示。
这样就看不到tube里面的结构，因此，需要将几何调整到透明状态，方便后面操作。
4. 网格划分。
Mesh模块是ANSYS的网格划分工具之一，能够划分CFD网格，CAE分析网格和电磁分析网格。
所以需要指定划分类型，软件会帮您将一些默认参数进行调整，更好划分网格。
本章是划分CFD网格，导入到Fluent软件中使用。
ANSYS Meshing模块划分网格的设置，基本都是通过鼠标右键设计树中的Mesh选择，即上面图片中的1所指，包括体网格、面网格、线网格等划分选择。
然后在底部的Details窗口中设置相关参数。
由于管子的直径只有14mm，所以需要将网格划分总参数进行修改，如下图。
网格划分总参数有许多，将会在后续文章中一一讲解，现在是先按照本文走一遍网格划分，熟悉操作。
选择四面体网格划分方法。
鼠标右键设计树中的Mesh，选择Method。
在Details中选中几何，Method选Tetrahedrons四面体网格。
因为这是流体流动，所以需要对壁面划分边界层网格。
ANSYS-Workbench-网格划分
b) Curvature：是由曲率法确定、细化边和曲面处的网格大小
c) Proximity：是控制模型邻近区网格生成，主适用于窄、薄处网格的 生成。
确定全局网格的设置
d. Proximity and curvature：具有proximity和curvature二者的特点， 但所消耗的时间也多。
• 设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格参数的设置工作量， 对于结构场，其详细栏见上个PPT的mechanical，下面以结构分析为 例对其展开描述。Mechanical中的尺寸函数（sizing）下参数项是高 级尺寸函数（advanced sizing function,简称ASF）,这主要是控制 曲线、面在曲率较大的地方的网格。具体选项有：
Hex-Dominant网格
多域扫掠型
• 多域扫掠型（Multizone Sweep Meshing）主要用来划分六面体网格。 其特点就是具有几何体自动分解的功能，从而产生六面体网格。如下 图所示左边的几何体，若以常规的方式想划分成全六面体网格，则需 要先将几何体切分成四个规则体后，再扫掠成六面体网格。然而在 workbench中，只要直接使用多域扫掠法，程序就能自动处理划分成 六面体网格。
认识网格划分平台
网格文件具体地说主要有两类：有限元分析网格和计算流体力学 的网格。
认识网格划分平台
• 对于三维几何体，ANSYS共有下面六种不同的划分网格法
认识网格划分平台
• 对于二维几何体ANSYS有以下几种不同的划分网格法。
典型网格划分法
• 主要内容
四面体网格
• 在三维网格中，相对而言四面体网格划分是最简单的。在workbench 中，四面体网格的生成主要基于两种方法：RGRID算法和ICEM CFD tetra算法，具体如下：
ANSYS各种网格划分方法
ANSYS各种网格划分方法1. 三角剖分法（Triangular Meshing）：三角剖分法是一种常见的二维网格划分方法，它将几何体分割成一系列的三角形单元。
在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行三角剖分。
自动网格划分工具会根据所选几何体的复杂程度自动生成合适的三角形网格。
手动方式允许用户通过在几何体上添加特定的边界条件和限制条件来控制网格划分过程。
2. 四边形网格法（Quadrilateral Meshing）：四边形网格法是一种常用的二维网格划分方法，它将几何体划分成一系列的四边形单元。
与三角形网格相比，四边形网格具有更好的数值特性和简化后处理的优势。
在ANSYS中，使用四边形网格法可以通过自动网格划分工具或手动方式进行划分。
3. 符号表示（Sweeping）：符号表示是一种常用的三维网格划分方法，它通过将二维几何体沿特定方向移动来创建三维几何体的网格。
在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行符号表示。
自动网格划分工具可以根据选择的几何体自动生成符号表示网格。
手动方式允许用户根据需要指定几何体的边界条件和限制条件。
4. 细化网格法（Refinement）：细化网格法是一种常用的网格划分方法，它通过逐步细化初步生成的网格来提高网格质量和分析精度。
在ANSYS中，用户可以通过自动细化工具或手动方式进行网格细化。
自动细化工具会根据预设的条件和几何体特征进行自动细化。
手动方式允许用户根据需要在特定区域添加额外的网格细化操作。
5. 自适应网格法（Adaptive Meshing）：自适应网格法是一种根据分析需求自动调整网格划分的方法。
在ANSYS中，自适应网格法可以根据解的梯度、误差估计或特定的物理现象进行自动网格调整。
该方法可以显著减少有限元计算中的计算量，提高求解效率和准确性。
总结：ANSYS提供了多种网格划分方法，包括三角剖分法、四边形网格法、符号表示、细化网格法和自适应网格法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0-0.25
0.25-0.50
0.50-0.80
0.80-0.95
0.95-0.98
0.98-1.00
Excellent
very good
good
acceptable
bad
Unacceptable
*更多检查网格的信息在培训讲稿的附录文件中。
2-5
Introduction to the ANSYS Meshing Application
Patch Independent四面体
• Patch Independent (ICEM CFD Tetra)算法的四面体方法
– – – – – 如没有载荷,边界条件或其它作用，面和它们的边界 (边和顶点) 不必考虑 适用于粗糙的网格或生成更均匀尺寸的网格 ANSYS Meshing Application可以非常方便的生成四面体网格 ANSYS Meshing Application 标准的网格尺寸控制 Tetra 部分也有膨胀应用
几何要求
• 所有的3D 网格划分方法要求 组成的几何为实体
Training Manual
• 如果输入一个由面体组成的几何，需要在ANSYS网格划分应用程序中生成 3D网格，就需要额外的步骤将其转换为3D 实体 (尽管表面体可以由表面网 格划分法来划分)
2-14
Introduction to the ANSYS Meshing Application
2-6
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格类型
Training Manual
• 四面体网格和四面体/棱柱混合网格
2-7
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格类型
Training Manual
无高级尺寸功能
Training Manual
作用于边
2-28
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格质量
• Mechanical 设置 • CFD 设置
Training Manual
2-29
Introduction to the ANSYS Meshing Application
目的
– 对 CFD (流体) 和FEA (结构) 模型实现离散化。 – 划分网格的目的是把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元. – 3D网格的基本形状有 :
四面体 (非结构化网格)
六面体 (通常为结构化网格)
棱锥 (四面体和六面体 之间的过渡)
棱柱 (四面体网格被拉伸 时形成)
集流管例子 : 热应力气流分析的外部铸件和内部流体的网格划分
四面体 (Patch Conforming)
无膨胀
2-22
程序化控制膨胀
Introduction to the ANSYS Meshing Application
多区扫掠网格划分
• 基于 ICEM CFD 六面体模块 • 自动几何分解
Training Manual
– 用扫掠方法，这个元件要被切成3个体来得到纯六面体网格 用多区划分，可立即对其 网格划分!
4. 定义网格设置 (尺寸, 控制, 膨胀, 等.)
5. 预览网格并进行必要调整 6. 生成网格 7. 检查网格质量 8. 准备分析的网格
2-9
Introduction to the ANSYS Meshing Application
ANSYS网格划分应用程序流程 • ANSYS网格划分应用程序使用„分割’ 的方法 • 几何体的各个部件可以使用不同的网格划分方法
• CFD
Training Manual
2-26
Introduction to the ANSYS Meshing Application
CFD的缺省网格设置
Training Manual
作用于边和面
作用于体 作用于所 有几何
2-27
Introduction to the ANSYS Meshing Application
• 六面体网格
2-8
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格划分程序
1. 为方便使用创建命名选项
Training Manual
2. 设置目标物理环境 (结构, CFD, 等)。自动生成相关物理环境的 网格 (如 FLUENT, CFX, 或 Mechanical) 3. 设定网格划分方法
Training Manual
2-21
Introduction to the ANSYS Meshing Application
自动划分方法
Training Manual
• 自动进行四面体(Patch Conforming)或扫掠网格划分, 取决于体是 否可扫掠。同一部件的体有一致的网格.
扫掠
四面体 (Patch Conforming)
3D 几何网格划分方法 • 3D 几何有六种不同网格划分方法:
– 自动划分 – 四面体 • Patch Conforming • Patch Independent
– (ICEM CFD Tetra algorithm)
Training Manual
– – – –
扫掠划分 多区 六面体支配的 CFX-网格
• 用四面体方法, 设置 Algorithm为 Patch Independent • 如没有载荷或命名选项，面和边 不必要考虑 • 这里除设置curvature 和 proximity外， 对所关心的细节部位有额外的设置
Training Manual
邻近的面
2-19
小孔
Introduction to the ANSYS Meshing Application
2-15
Introduction to the ANSYS Meshing Application
Patch Conforming 四面体
• Patch Conforming 算法的四面体方法
– 考虑面和它们的边界 (边和顶点) – 包含膨胀因子的设定, 控制四面体边界尺寸的内部增长率 – 包括CFD的膨胀层或边界层识别 – 同一个组建中可和体扫掠方法混合使用 –产生一致的网格
CFD网格划分问题 • CFD网格
– 细化网格来捕捉关心的梯度
• 例如. 速度, 压力,温度, 等.
Training Manual
– 网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要
• 这导致较大的网格数量, 经常数百万的单元
– 大部分可划分为四面体网格, 但六面体单元仍 然是首选的 – CFD网格的四面体单元通常是一阶的(单元边 上不包含中节点)
在螺栓孔附近进行网 格细化
流体边界层的网格
2-4
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格详述
• 质量
Training Manual
– 复杂几何区域的网格单元会变扭曲。劣质的单元会导致劣质的结果，或者在某些情况无 结果! – 有很多方法来检查单元网格质量 (mesh metrics*)。例如 ，一个重要的度量是单元畸变度 （ Skewness ）。畸变度是单元相对其理想形状的相对扭曲的度量，是一个值在0 (极好 的) 到1 (无法接受的)之间的比例因子.
2-23
一般网格控制
2-24
Introduction to the ANSYS Meshing Application
命名选项
• 命名选项允许用户对顶点, 边,面, 或体创建组
– 命名选项可用来定义网格控制, 施加载荷和结构分析中的边界等 – 命名选项将在网格输入到CFX-Pre 或Fluent时，以域的形式出 现 – 在定义接触区，边界条件等时可参考，提供了一种选择组的简 单方法 – 用来方便膨胀的程序化控制 • 注意:
– 一组命名选项中只能有一种类型的实体. 例如，顶点和边不能在同一命名选项中存在. – 命名选项组可从 DesignModeler 和某些 CAD系统中输入
Training Manual
2-25
Introduction to the ANSYS Meshing Application
物理设置
• Mechanical
ANSYS网格划分简介
2-1
Introduction to the ANSYS Meshing Application
ANSYS网格划分应用程序概述
Training Manual
• Workbench中ANSYS Meshing应用程序的目标是提供通用的 网格划分格局。网格划分工具可以在任何分析类型中使用: – FEA Simulations
Training Manual
单元形状
粗糙网格，忽略表面模型细节 处
棱锥
棱柱
四面 体
CFD膨胀层应用
2-18
Introduction to the ANSYS Meshing Application
Patch Independent 四面体
• 对 CAD 许多面的修补有用, 碎面、短边、差的面参数等。
2-3
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格详述 需考虑的事项
• 细节:
– 多少几何细节是和物理分析有关的 – 不必要的细节会大大增加分析需求
有必要划分这里 的网格吗？
Training Manual
• 细化
– 哪些是复杂应力梯度区域？这些区 域需要高密度的网格.
2-12
Introduction to the ANSYS Meshing Application