ANSYS第3章 网格划分技术及技巧(完全版)

ANSYS 入门教程（5) - 网格划分技术及技巧之网格划分技术及技巧、网格划分控制及网格划分高级技术第 3 章网格划分技术及技巧3。

1 定义单元属性单元类型 / 实常数 / 材料属性 / 梁截面 / 设置几何模型的单元属性3。

2 网格划分控制单元形状控制及网格类型选择 / 单元尺寸控制 / 内部网格划分控制 / 划分网格3。

3 网格划分高级技术面映射网格划分 / 体映射网格划分 / 扫掠生成体网格 / 单元有效性检查 / 网格修改3.4 网格划分实例基本模型的网格划分 / 复杂面模型的网格划分 / 复杂体模型的网格划分创建几何模型后，必须生成有限元模型才能分析计算，生成有限元模型的方法就是对几何模型进行网格划分，网格划分主要过程包括三个步骤:⑴定义单元属性单元属性包括:单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截面号等。

⑵定义网格控制选项★对几何图素边界划分网格的大小和数目进行设置；★没有固定的网格密度可供参考;★可通过评估结果来评价网格的密度是否合理。

⑶生成网格★执行网格划分,生成有限元模型；★可清除已经生成的网格并重新划分；★局部进行细化。

3。

1 定义单元属性一、定义单元类型1。

定义单元类型命令：ET, ITYPE， Ename， KOP1, KOP2， KOP3， KOP4， KOP5, KOP6, INOPR ITYPE —用户定义的单元类型的参考号。

Ename —ANSYS 单元库中给定的单元名或编号，它由一个类别前缀和惟一的编号组成,类别前缀可以省略，而仅使用单元编号。

KOP1～KOP6 - 单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义，可参考单元手册。

也可通过命令KEYOPT进行设置。

INOPR —如果此值为 1 则不输出该类单元的所有结果。

例如：et,1,link8 ！定义 LINK8 单元,其参考号为 1；也可用 ET，1，8 定义et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元,其参考号为 3；也可用 ET,3，4 定义2. 单元类型的 KEYOPT命令：KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 由ET命令定义的单元类型参考号。

KNUM —要定义的 KEYOPT 顺序号。

VALUE - KEYOPT 值。

该命令可在定义单元类型后，分别设置各类单元的 KEYOPT 参数。

例如：et,1，beam4 ! 定义 BEAM4 单元的参考号为 1et，3，beam189 ! 定义 BEAM189 单元的参考号为 3keyopt，1,2，1 ！ BEAM4 单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵keyopt,3，1，1 ！考虑 BEAM189 的第 7 个自由度,即翘曲自由度! 当然这些参数也可在 ET 命令中一并定义,如上述四条命令与下列两条命令等效：et，1,beam4,,1et，3，beam189,13。

自由度集命令：DOF, Lab1, Lab2, Lab3, Lab4， Lab5， Lab6, Lab7， Lab8, Lab9, Lab104. 改变单元类型命令:ETCHG, Cnv5。

单元类型的删除与列表删除命令：ETDELE， ITYP1， ITYP2， INC列表命令：ETLIST, ITYP1， ITYP2， INC二、定义实常数1. 定义实常数命令：R,NSET,R1，R2,R3,R4,R5,R6续：RMORE,R7，R8,R9,R10,R11,R12...。

.其中：NSET —实常数组号（任意），如果与既有组号相同，则覆盖既有组号定义的实常数。

R1～R12 —该组实常数的值。

使用 R 命令只能一次定义 6 个值，如果多于 6 个值则采用续行命令 RMORE 增加另外的值。

每重复执行 RMORE 一次,则该组实常数增加 6 个值，如 7～12、13～18、19～24 等。

★各类单元有不同的实常数值,其值的输入必须按单元说明中的顺序；★如果实常数值多于单元所需要的,则仅使用需要的值；如果少于所需要的，则以零值补充。

★一种单元可有多组实常数，也有一些单元不需要实常数（如实体单元)。

例如 BEAM4 单元，需要的实常数值有 12 个:AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA 和 ISTRN、IXX、SHEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS设采用直径为 0.1m 的圆杆，其实常数可定义为:D=0.1PI=acos(-1）a0=pi*d＊d/4I0=pi*D**4/64IX=pi＊D＊＊4/32R,3,a0,i0,i0，d，d,0 ！定义第 3 组实常数的 AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETARmore，0,ix，0,0，0，2.0 ！定义第 3 组实常数的其它实常数值2。

变厚度壳实常数定义命令：RTHICK，Par,ILOC,JLOC，KLOC，LLOCPar —节点厚度的数组参数（以节点号引用），如 mythick(19) 表示在节点 19 的壳体厚度。

ILOC —单元I节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 1.JLOC—--单元J节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为 2。

KLOC—--单元K节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 3。

LLOC———单元L节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 4。

该命令后面的四个参数顺序与节点厚度的关系比较复杂，例如设某个单元：节点厚度数组为 MYTH；单元节点顺序: I J K L；节点编号： NI NJ NK NL; RTHICK 命令参数： 3 2 4 1；IJKL 节点厚度： MYTH（NL)、MYTH（NJ）、MYTH（NI）、MYTH(NK).典型的如壳厚度为位置的函数，其命令流如下:finish ＄ /clear $ /PREP7ET，1，63 $ blc4，,，10,10 $ ESIZE,0。

5 ＄ AMESH,1MXNODE = NDINQR(0,14) ! 得到最大节点号*DIM，THICK,,MXNODE ！定义数组,以存放节点厚度＊DO，i，1,MXNODE ！以节点号循环对厚度数组赋值THICK（i) = 0.5 + 0。

2＊NX(i) + 0。

02*NY(i)＊＊2*ENDDO！结束循环RTHICK，THICK(1）,1,2，3,4 ！赋壳厚度/ESHAPE,1。

0 $ eplot !带厚度显示壳单元3. 实常数组的删除与列表删除命令:RDELE， NSET1, NSET2, NINC列表命令：RLIST, NSET1， NSET2, NINC其中 NSET1，NSET2，NINC - 实常数组编号范围和编号增量，缺省时 NSET2 等于 NSET1 且 NINC=1。

NSET1 也可为 ALL。

三、材料属性每一组材料属性有一个材料参考号，用于识别各个材料特性组.一个模型中可有多种材料特性组。

1。

定义线性材料属性命令：MP,Lab，MAT，C0,C1,C2,C3,C4Lab —材料性能标识，其值可取：EX：弹性模量(也可为 EY、EZ）。

ALPX：线膨胀系数（也可为 ALPY、ALPZ)。

PRXY：主泊松比（也可为 PRYZ、PRXZ）。

NUXY：次泊松比（也可为 NUYZ、NUXZ）。

GXY：剪切模量(也可为 GYZ、GXZ）.DAMP：用于阻尼的K矩阵乘子，即阻尼比。

DMPR：均质材料阻尼系数.MU:摩擦系数。

DENS：质量密度。

MAT - 材料参考号,缺省为当前的 MAT 号(由 MAT 命令确定).C0 —材料属性值，如果该属性是温度的多项式函数,则此值为多项式的常数项。

C1～C4 —分别为多项式中的一次、二次、三次、四次项系数,如为 0 或空,则定义一个常数的材料性能。

2. 定义线性材料属性的温度表命令：MPTEMP, STLOC， T1, T2, T3， T4, T5， T63. 定义与温度对应的线性材料特性命令:MPDATA， Lab， MAT， STLOC, C1， C2, C3， C4， C5, C64。

复制线性材料属性组命令：MPCOPY，——， MATF， MATT5. 改变指定单元的材料参考号命令：MPCHG, MAT, ELEM6。

线性材料属性列表和删除列表命令：MPLIST， MAT1， MAT2, INC, Lab， TEVL删除命令：MPDELE， Lab, MAT1， MAT2,I NC7。

修改与线胀系数相关的温度命令：MPAMOD， MAT, DEFTEMP8。

计算生成线性材料温度表命令：MPTGEN， STLOC, NUM， TSTRT, TINC9. 绘制线性材料特性曲线命令：MPPLOT, Lab, MAT, TMIN， TMAX, PMIN, PMAX10. 设置材料库读写的缺省路径命令：/MPLIB， R—W_opt, PATH11. 读入材料库文件命令:MPREAD, Fname, Ext，—-, LIB12. 将材料属性写入文件命令：MPWRITE, Fname, Ext，——, LIB, MAT13。

激活非线性材料属性的数据表命令:TB, Lab, MAT, NTEMP, NPTS， TBOPT， EOSOPT14。

定义 TB 温度值命令：TBTEMP， TEMP, KMOD15. 定义 TB 数据表中的数据命令：TBDATA， STLOC, C1, C2， C3, C4， C5， C616。

定义非线性数据曲线上的一个点命令：TBPT， Oper, X， Y17. 非线性材料数据表的删除和列表删除命令：TBDELE， Lab, MAT1， MAT2, INC列表命令：TBLIST, Lab， MAT18. 非线性材料数据表的绘图命令：TBPLOT， Lab， MAT, TBOPT, TEMP， SEGN四、梁截面★ BEAM18x 单元，需定义单元的横截面(称为梁截面);★ BEAM44也可使用梁截面也可输入截面特性实常数;★仅 BEAM18x 可使用多种材料组成的截面；★仅 BEAM18x 可使用变截面梁截面，而 BEAM44 可输入实常数。

1. 定义截面类型和截面 ID命令：SECTYPE，SECID，Type,Subtype，Name,REFINEKEYSECID - 截面识别号，也称为截面 ID 号.Type —截面用途类型，其值可取：BEAM：定义梁截面,应用于等截面时，见下文。

TAPER:定义渐变梁截面（变截面梁）。

SHELL:定义壳PRETENSION：定义预紧截面JOINT：连接截面，如万向铰.Subtype —截面类型，对于不同的 Type 该截面类型不同，如:当 Type=BEAM 时，Subtype 可取:RECT：矩形截面； QUAD：四边形截面； CSOLID：实心圆形截面; CTUBE：圆管截面；CHAN：槽形截面; I：工字形截面； Z：Z形截面； L：L形截面; T：T形截面； HATS:帽形截面; HREC：空心矩形或箱形； ASEC：任意截面；MESH：自定义截面当 Type=JOINT（有刚度可大角度旋转）时，Subtype 可取：UNIV：万向铰； REVO:销铰或单向铰；Name — 8 个字符的截面名，字符可包含字母和数字.REFINEKEY - 设置薄壁梁截面网格的精细水平,有 0（缺省）～5(最精细)六个水平。