有限元四面体网格划分-英文
Sec04_有限元
S4 - 29
非协调 Topology
协调Topology
MSC.Patran FINITE ELEMENT 应用
S4 - 30
打开有限元窗口
在Elements 图标下,可以对曲线,曲面,和实体创建有限元 网格 检查单元质量 通过重划分网格或编辑网格 连接单元
S4 - 31
有限元划分菜单
Glide 1D to create 2D Glide curve 1D bar elements
S4 - 25
几何对网格划分的影响
几何特征
几何特征对单元生成的影响包括参数化,连贯性,和拓扑关系
参数化表达式 包括定义一个局部坐标系,可以定位几何实体中的任 一点 连贯性定义了几何方向, 例如曲面法线和边的次序 拓扑关系 描述了几何实体间的相邻关系
出色的网格控制:
生成的网格与相邻区域(2D 或 3D) 的网格一致 以实体边上的网格种子划分网格
S4 - 24
SWEEP MESHER
扫描低阶单元 (或节点) 生成高阶单元, 例如, 四边形扫描 生成六面体 多种扫描技术 (Extrude, Glide, etc.) 来处理复杂的几何形 状
TetMesh
Sweep mesh
S4 - 5
网格划分 基础和定义
S4 - 6
MSC.Patran 网格划分运算法则
IsoMesh Mesh
Sweep Mesh
Paver Mesh
S4 - 7
TetMesh Mesh
ISO (MAPPED) MESHER
使用范围
Iso-mesher (IsoMesh) 用来划分
ANSYS网格划分(强烈推荐)
比例因子
膨胀因子 过渡因子
有限元及ANSYS
Smartsize网格划分控制
2、Smartsize高级控制
[FAC]：用于计算默认网格尺寸的比例因子，取值范围0.2～5。
FAC=0.5 EXPAND＝1 TRANS＝2
FAC=1 EXPAND＝1 TRANS＝2
FAC参数控制效果(plane82 Free Tri Smartsize)
有限元及ANSYS
尺寸控制
MESHTOOL对话框
由于结构形状的 多样性，在许多情况 下，由缺省单元尺寸 或智能尺寸使产生的 网格并不合适，在这 些情况下，进行网格 划分时必须做更多的 处理。可以通过指定 下述的单元尺寸来进 行更多的控制。
有限元及ANSYS
设置单元尺寸优先等级
对应 MAP 方式
有限元及ANSYS
网格划分器选择－映射网格划分
2、指定尺寸和形状控制
选择单元形状非常简单. 在 MeshTool中,对 面的网格划分选择 Quad,对体的网格划分 选择 Hex, 点击 Mapped.
设置单元尺寸。
有限元及ANSYS
网格划分器选择－映射网格划分
若指定线的分割数, 切记:
对边的分割数必须匹配, 但只须指定一边的分割数. 映射网格划分器将把分割数自动传送到它的对边.若 对边均指定分割数且不一致，则取较多值。
有限元及ANSYS
网格划分器选择－自由网格划分
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：
• 导出 MeshTool 工具, 划分方式设为自由划分. • 推荐使用智能网格划分 进行自由网格划分，
激活它并指定一个尺寸级别。 存储数据库。 • 按 Mesh 按钮开始划分网格。按拾取器中
icem-cfd 四面体网格模块tetra介绍
z Choose Solver Input
− select desired domain(s) and click Done
z Options are specific to solver
Tetra 29
2 July 2008
Tetra 示例实践3
Tetra 19
2 July 2008
机翼例子：网格参数
z 细化
− integer, number of cells in 360 degrees of an arc
Tetra 20
2 July 2008
自然尺寸和细化
z Example, two rods in close proximity z 网格参数：:
2 July 2008
所有程序综述
z 创建或读入几何图形 z 将实体分配到几何图形数据库 z 定义网格全局尺寸和在所选实体上的尺寸 z 产生网格 z 提高网格质量（光滑，等） z 输出到分析软件
Tetra 4
2 July 2008
Tetra的几何图形
z 需要封闭的曲面模型
− 将曲面显示为实体 • 查找丢失的表面 • 查找洞或缺口
2 July 2008
机翼例子：设置
z 创建族
− 机翼 − 入口 − 出口 − Symm − 壁面
z 材料点
− live
Tetra 18
2 July 2008
机翼例子：网格参数
z Ref. size and max. size explained earlier z 自然尺寸
− factor times ref. size − represents a ‘minimum’ size
工程有限元分析英文课件：Shape Functions for 3D Elements
Ni
f1(i) (L1, L2 , L3, L4 ) f1(i) (L1i , L2i , L3i , L4i )
(5.8)
in which, f1(i) (L1, L2, L3, L4 ) denotes the left side of the equation for
one plane that pass through the remote nodes of node i, i.e.,
在右手坐标中，要使得右手螺旋在按照1-2-3的转向转动时是向4的方向前进。3
Volume CAonoardlyisnisatoefsT(Nhraeteu–r体aDl积iCm坐oe标onrs(d自ioin然naa坐lteP标sro))blems
To develop the shape functions for a tetrahedron element, we make
Analysis of Three – Dimensional Problems
Corresponding to node 1
f (1)
1
(
L1
,
L2 ,
L3, L4 )
L1
0
L1=0
Considering that L11 1, L21 L31 L41 0 , thus
Similarly
N1
8
AVnoalluysmiseoCf Tohorredein–aDteims ensional Problems
To get a2,b2, c2 and d2 we permute the indices(下标序列 改变) but must determine the proper sign(正确的符号) by
有限元英语
Preference ：Structural 结构分析Thermal 热分析Fluid 流场分析Electromagnetic 电磁场分析Preprocessor 前处理器Element type 单元类型Structural Mass 结构质量Link 杆Beam 梁Pipe 管道Solid 实体Quad 4 node 4 节点四边形单元Quad 8 node 8 节点四边形单元Brick 8 node 8 节点六面体单元Brick 20 node 20 节点六面体单元Tet 4 node 4 节点四面体单元Tet 10 node 10 节点四面体单元Shell 板壳Contact 接触Option 选择Full integration 完全积分Reduced integration 减缩积分Plane stress 平面应力Plane strain 平面应变Axisymmetric 轴对称Plane strs w/thk 平面应力(输入厚度)Real constant 实常数Thickness 厚度Beam 梁Cross-sectional area 横截面积Area moment of inertia 截面惯性矩Torsional moment of inertia 截面极惯性矩Beam height 梁高Material Props 材料特性Material model 材料模型Structural 结构Linear 线性Elastic 弹性Isotropic 各向同性EX 弹性模量PRXY 泊松比Orthotropic 各向正交Anisotropic 各向异性NonlinearDensity 密度（质量）Thermal expansion 热膨胀系数Damping 阻尼Friction coefficient 摩擦系数Thermal 传热CFD 计算流体动力学Electromagneties 电磁学Acoustics 声学Fluid 流体Section 截面Beam 梁Modeling 建模Create 创造Keypoint 关键点(几何)On Working Plane 在工作平面上On Active CS 在激活的坐标系上Hard point 硬点Line 线Straight Line 直线Arc 弧Through 3 KPs 通过3 点By End KPs & Rad 由端点和半径By Cent & Radius 由圆心和半径Full Circle 整圆Spline 样条Spline thru Locs 由点的坐标建立样条曲线Spline thru KPs 由关键点的坐标建立样条曲线Fillet 倒角Area 面，面积Triangle 三角形Square 矩形Pentagon 五边形Hexagon 六边形Heptagon 七角形Octagon 八角形Corner 角Center 中心Dimension 尺寸，维数Annulus 环状Arbitrary 任意Through KPs 通过关键点生成面By Lines 由线生成面Rectangle 四边形By 2 Corners 由2 个角点生成面By Centr & Cornr 由中心和角点生成面By Dimensions 由尺寸生成面Circle 圆面Solid Circle 实体圆面Annulus 圆环面Partial Annulus 部分环面By End Points 由端点生成圆面Polygon 多边形Volume 体Block 块体Cylinder 圆柱体Hollow 空心圆柱体Solid 固体，实体Prism 三棱体Sphere 球体Cone 圆锥体Node 节点Fill between Nds 在两个节点中填充节点Element 单元Attribute 特性Boolean 布尔运算Intersect 相交Add 加Subtract 减Divide 切分Glue 粘接Overlap 搭接Partition 分割Meshing 分网（离散化）Quadrilateral 四边形Triangle 三角形Hexahedral 六面体Tetrahedral 四面体Sweep 扫略Mapped 映射Surface load 表面力Body load 体积力Reaction 反力Force/ Moment 力/力矩Torque 扭矩Shear 剪力Pressure 压力Temperature 温度Inertia 惯性Angular velocity 角速度Angular acceleration 角加速度Gravity 重力Displacement 位移Constraint 约束Boundary condition 边界条件Symmetry B.C. 对称边界条件Antisymmetry B.C. 反对称边界条件Deflection 变形Coordinate System 坐标系Global 整体坐标系Local 局部坐标系Cartesian 笛卡尔（直角）坐标系Cylindrical 柱坐标系Spherical 球坐标系Element 单元坐标系Nodal 节点坐标系Active Cs 激活坐标系Select 选择Entity 实体List 列表Plot 绘图Plot control 绘图控制Work plane 工作平面Parameter 参数Resume 开始DB 数据库Elastic 弹性Plastic 塑性Linear 线性Nonlinear 非线性Contact 接触Delete 删除Couple 耦合Couple DOFS 耦合自由度Coincident node 重合节点Constraint equation 约束方程Solution 求解Static 静力学分析Modal 模态分析Harmonic 谐响应分析Transient 瞬态动力学分析Spectrum 谱分析Buckling 屈曲分析（稳定性分析）Postprocessor 后处理器Deformed shape 变形Contour plot 等高绘图DOF solution 自由度解Component 分量X-component ofdisplacement X 方向位移Displacement vector sum 位移矢量和Stress 应力X-component of stress X 方向正应力XY shear stress XY 剪应力Principal stress 主应力Stress intensity 应力强度Von Mises stress Mises 等效应力（基于第四强度理论）Bending stress 弯曲应力Axial direct stress 轴向应力Strain 应变Initial strain 初应变Frequency 频率。
Ansys基础培训-网格划分-MeshTool
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
建立有限元模型 — 生成网格和改变网格
•
Training Manual
演示：
– – – – 恢复 ribgeom.db。 用 SMRT,6划分网格 (并非很好的网格)。 用 SMRT,3 重新划分网格(好的网格)。 将 ESIZE 设为 0.2 后重新划分网格，由于智能网格划分考虑了ESIZE，即使 SMRT 设为 3，网格也变得很粗糙，届时，注意单元尺寸并不相同 (因为 SMRT为打开状态)。 – 关闭 SMRT 重新划分网格。单元尺寸现在完全相同。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
不同的面可以有不同的 AESIZE。 • 边界线仅在未指定 LESIZE 或 KESIZE时， 采用指定尺寸。 • 智能网格划分打开时，为适应线的曲率或几 何近似，指定的尺寸可能无效。
建立有限元模型 —网格密度控制
• 网格工具MeshTool
0trainingmanual建立有限元模型网格密度控制125台湾地区的认证要求?台湾标准检验局bsmi为了岛内电子电机产品的电磁辐射干扰于1995年5月公布商品电磁兼容性管理办法?并于1996年7月正式公告自1997年1月1日起管制复印机等产品的电磁兼容性能?之后陆续管制信息周边产品家电与广播音响产品
• 可以指定边长比例 — 最后一个分割和 第一个分割的比率，使网格数偏向中间 或一边。
建立有限元模型 —网格密度控制
面尺寸 • 在面的内部控制单元尺寸：
– Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool; then select ―Size Controls‖, ―Areas‖, and [Set] – 或使用 AESIZE 命令 – 或 Main Menu > Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Areas
Digimat介绍资料511
Isotropic
逆向回归 FPGF 强度值
DIGIMAT-CAE
DIGIMAT-CAE 是 DIGIMAT 与其他 CAE 程序的 接口，工艺仿真软件能够通过 DIGIMAT-CAE 与 结构仿真软件连接起来，从而实现考虑工艺影 响的，多尺度耦合的结构有限元仿真。 在耦合分析每个增量步的求解中，各积分 点上的材料刚度都会根据该位置的微观结构特 征由 Digimat 通过场均匀化分别计算得出。在耦 合分析中，Digimat 以用户子程序形式参与耦合 迭代，不受有限元软件本身的材料模型限制。
DIGIMAT-MF 支持的虚拟实验加载：
DIGIMAT-FE
DIGIMAT 是通过建立反应材料微观结构特 征的代表性体积单元（RVE） ，并通过有限元分 析获取材料均化性能和微观尺度上局部应力应 变情况的模块。通过定义单相材料的本构模型， 微结构的几何特征即可采用随机算法生成材料 微观结构特征单元的几何模型，并通过调用内 部或外部商用有限元程序计算材料微观结构上 的应力应变分布情况，并可在后处理中分析应 力应变的分布概率以及材料的平均性能。
网格自动划分：低阶/高阶四面体单元、voxel 单元 有限元隐式非线性计算：支持多核并行 有限元结果后处理
DIGIMAT-FE 支持的外部求解器：
Marc：2013.1 Ansys workbench：15.0 Abaqus/ CAE：6.14
RVE 求解的后处理主要分为两部分。 首先在 FEA 软件的后处理中可以得到纤维和树脂上的
热弹粘塑性本构
DIGIMAT-MF 中的均化算法：
Mori-Tanaka法
单调加载、循环加载、自定义历程加载 多向应力应变载荷 力学载荷、热力学载荷 预测热传导和导电性能
MAXWELL第6讲
第六讲
Maxwell 3D 的网格剖分
目前的Maxwell仅支持四面体单元（也称作三 棱锥单元），该单元形状简单，对于复杂三维实 体和复杂曲面实体的网格剖分稳定，几乎可以在 所有的三维有限元软件中找到它的应用案例。所 以Maxwell 3D 中采用了四面体单元作为网格剖分 可以使得所计算的模型有一个更稳定更真实的结 果。
建一旦定义了旋转运动，以解决定子和转子部件之间的空气间隙
第六讲
Maxwell 3D —>Analysis Setup —>Apply Mesh Operations
Maxwell 3D/2D —>Fields —>Plot Mesh
Mesh Linking:
第六讲
第六讲
Mesh Failure 解决方法:
注意： Model Resolution必须谨慎使用，有时导致网格不能正确表示几何模型
第六讲
Cylindrical Gap Treatment网格剖分 Cylindrical Gap Treatment网格操作是一个近似的网格细化，
通常用于旋转运动的物体； 网格细化作用在封闭的物体的内部； 主要应用在涉及旋转运动的瞬态解算器，该网格操作是自动创
Initial Mesh Settings:
Maxwell 3D —>Mesh Operations —>Initial Mesh Settings
Meshing Methods: 3种方式
Auto (3D Only):自动选择合适的网格划分方法 Ansoft Tau Mesh: