Ansys workbench网格划分教程

第3章Workbench网格划分

3.1 网格划分平台

ANSYS Workbench中提供ANSYS Meshing应用程序（网格划分平台）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仿真：包括结构动力学分析、显示动力学分析（AUTODYN、ANSYS LS/DYNA）、

电磁场分析等。

●CFD分析：包括ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。

3.1.1 网格划分特点

在ANSYS Workbench中进行网格划分，具有以下特点：

●ANSYS网格划分的应用程序采用的是Divide & Conquer（分解克服）方法。

●几何体的各部件可以使用不同的网格划分方法，亦即不同部件的体网格可以不匹配

或不一致。

●所有网格数据需要写入共同的中心数据库。

●3D和2D几何拥有各种不同的网格划分方法。

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3.1.2 网格划分方法

ANSYS Workbench中提供的网格划分法可以在几何体的不同部位运用不同的方法。

1．对于三维几何体

对于三维几何体（3D）有如图3-1所示的几种不同的网格划分方法。

图3-1 3D几何体的网格划分法

（1）自动划分法（Automatic）

自动设置四面体或扫掠网格划分，如果体是可扫掠的，则体将被扫掠划分网格，否则将使用Tetrahedrons下的Patch Conforming网格划分器划分网格。同一部件的体具有一致的网格单元。

（2）四面体划分法（Tetrahedrons）

四面体划分法包括Patch Conforming划分法（Workbench自带功能）及Patch Independent划分法（依靠ICEM CFD Tetra Algorithm软件包实现）。四面体划分法的参数设置如图3-2所示。

图3-2 四面体划分法的参数设置

Patch Independent网格划分时可能会忽略面及其边界，若在面上施加了边界条件，便不能忽略。它有两种定义方法：Max Element Size用于控制初始单元划分的大小；Approx number of Elements用于控制模型中期望的单元数目（可以被其他网格划分控制覆盖）。

当Mesh Based Defeaturing设为ON时，在Defeaturing Tolerance选项中设置某一数值时，程序会根据大小和角度过滤掉几何边。

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第19章多物理场耦合分析

（3）六面体主导法（Hex Dominant）

首先生成四边形主导的面网格，然后得到六面体，最后根据需要填充棱锥和四面体单元。该方法适用于不可扫掠的体或内部容积大的体，而对体积和表面积比较小的薄复杂体、CFD 无边界层的识别无用。

（4）扫掠划分法（Sweep）

通过扫掠的方法进行网格划分，网格多是六面体单元，也可能是楔形体单元。

（5）多区划分法（MultiZone）

多区及扫掠划分网格是一种自动几何分解方法。使用扫掠方法时，元件要被切成3个体来得到纯六面体网格。

2．对于面体或壳二维几何

对于面体或壳二维（2D）几何，ANSYS Workbench提供的网格划分方法有：

●四边形单元主导（Quad Dominant）。

●三角形单元（Triangles）。

●均匀四边形/三角形单元（Uniform Quad/Tri）。

●均匀四边形单元（Uniform Quad）。

3.1.3 网格划分技巧

不同的软件平台，网格的划分技巧也是不同的，针对ANSYS Workbench网格划分平台，网格的划分技巧如下。

1．对于结构网格

●可以通过细化网格来捕捉所关心部位的梯度（包括温度、应变能、应力能、位移等）。

●结构网格大部分可划分为四面体网格，但首选网格是六面体单元。

●有些显式有限元求解器需要六面体网格。

●结构网格的四面体单元通常是二阶的（单元边上包含中节点）。

2．对于CFD网格

●可以通过细化网格来捕捉关心的梯度（包括速度、压力、温度等）。

●网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要（提高网格质量和平滑度会导致较大

的网格数量，通常以数百万单元计算）。

●大部分可划分为四面体网格，但首选网格是六面体单元。

●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）。

3．网格划分的注意事项

●网格划分时需要注意细节，几何细节是和物理分析息息相关的，不必要的细节会大

大增加分析需求。

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ANSYS Workbench 15.0从入门到精通 ●

需要注意网格细化，复杂应力区域等需要较高密度的网格。 ●

需要注意效率，大量的单元需要更多的计算资源（内存、运行时间），网格划分是需要在分析精度和资源使用方面进行权衡。 ● 需要注意网格质量，在网格划分时，复杂几何区域的网格单元会变扭曲，由此导致网格质量降低，劣质的单元会导致较差的结果，甚至在某些情况下得不到结果。在ANSYS Workbench 中有很多方法可用来检查单元网格的质量。

3.1.4 网格划分流程

在

ANSYS Workbench 中，网格的划分流程如下：

设置划分网格目标的物理环境。

设定网格的划分方法。

网格参数的设置（尺寸、控制、膨胀等）

。

为方便使用创建命名选项。

预览网格并进行必要的调整。

生成网格。

检查生成的网格质量。

准备分析网格。

3.1.5 网格尺寸策略

对于划分不同分析类型的分析系统，网格尺寸的控制策略也不同，下面简单介绍力学分析及CFD 分析的网格尺寸策略。

1．力学分析网格尺寸策略

●

利用最小输入的有效方法来解决关键的特征。 ●

定义或接受少数全局网格尺寸并设置默认值。 ●

利用Relevance 和 Relevance Center 进行全局网格调整。 ● 根据需要可对体、面、边、影响球定义尺寸，可以对网格生成的尺寸施加更多的控制。

2．CFD 网格尺寸策略

●

在必要的区域依靠Advanced Size Functions （高级尺寸功能）细化网格，其中默认为Curvature ，根据需要可以选择Proximity 。 ● 识别模型的最小特征：设置能有效识别特征的最小尺寸；如果导致了过于细化的网格需要在最小尺寸下作用一个硬尺寸；可以使用收缩控制来去除小边和面，以确保收缩容差小于局部最小尺寸。

●

根据需要可以对体、面、边或影响球定义软尺寸，可以对网格生成的尺寸设置更多的控制。

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第19章 多物理场耦合分析

3.2 3D 几何网格划分

所有的3D 网格划分方法都要求组成的几何为实体，若输入的是由面体组成的几何，则需要额外操作，将其转换为3D 实体方可进行3D 网格划分，当然表面体仍可以由表面网格划分法来划分。常见的3D 网格基本形状如图

3-3所示。

四面体 六面体 棱锥 棱柱

图3-3 3D 网格的基本形状

其中四面体为非结构化网格，六面体通常为结构化网格，棱锥为四面体和六面体之间的过渡网格，棱柱由四面体网格被拉伸时生成。四面体网格划分在三维网格划分中是最简单的，因此本节将着重介绍四面体网格。

3.2.1 四面体网格的优缺点

四面体网格具有鲜明的优缺点。

● 优点：四面体网格可以施加于任何几何体，可以快速、自动生成；在关键区域容易

使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格；可以使用膨胀细化实体边界附近的网格（即

边界层识别），边界层有助于面法向网格的细化，但在2D （表面网格）中仍是等向

的；为捕捉一个方向的梯度，网格在所有的三个方向细化，即等向细化。

●

缺点：在近似网格密度情况下，单元和节点数高于六面体网格；网格一般不可能在

一个方向排列；由于几何和单元性能的非均质性，故而不适合于薄实体或环形体；

在使用等向细化时网格数量急剧上升。 3.2.2 四面体网格划分时的常用参数

四面体网格划分时常用的参数如下。

●

最大、最小尺寸。 ●

面、体尺寸。 ●

高级尺寸（Curvature and/or Proximity ）。 ●

增长比（对CFD 逐步变化，避免突变）。 ●

平滑（有助于获取更加均匀尺寸的网格）。 ●

统计学。 ● Mesh Metrics 。

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ANSYS Workbench 15.0从入门到精通 3.2.3 四面体算法

在ANSYS Workbench 网格划分平台下，有两种算法可以生成四面体网格，而且这两种算法均可用于CFD 的边界层识别。

1．Patch Conforming

首先利用几何所有面和边的Delaunay 或Advancing Front 表面网格划分器生成表面网格，然后基于TGRID Tetra

算法由表面网格生成体网格。

Patch Conforming 算法包含膨胀因子的设定，用于控制四面体边界尺寸的内部增长率， CFD 的膨胀层或边界层识别，可与体扫掠法混合使用产生一致的网格。

利用Patch Conforming

生成四面体网格的操作步骤如下：

右击Mesh ，如图3-4所示，在弹出的快捷菜单中选择Insert （插入）→Method （方法）

命令，或者如图3-5所示选择Mesh Control （网格控制）→Method （方法）命令。

图3-4 快捷菜单

图3-5 工具栏命令 在网格参数设置栏中选择Scope →Geometry 选项，在图形区域选择应用该方法的体，

单击（应用）按钮，如图3-6所示。 将Definition 栏的Method 设置为Tetrahedrons ，如图3-7所示，将Algorithm 设置为

Patch Conforming ，如图3-8

所示，即可使用Patch Conforming 算法划分四面体网格。

图3-6 Geometry 设置

图3-7 Method 设置 图3-8 Algorithm 设置

按照上面的步骤可以对不同的部分使用不同的方法。

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2．Patch Independent

该算法用于生成体网格并映射到表面产生表面网格，如果没有载荷、边界条件或其他作用，则面和它们的边界（边和顶点）无需考虑。该算法是基于ICEM CFD Tetra 的，Tetra 部分具有膨胀应用。

Patch Independent 四面体的操作步骤与Patch Conforming 相同，只是在设置Algorithm 时选择Patch Independent 即可。

3.2.4 四面体膨胀

四面体膨胀的基本设置包括膨胀选项、前处理和后处理膨胀算法等，具体在后面的章节中介绍，这里不再赘述。

3.3 网格参数设置

在利用ANSYS Workbench 进行网格划分时，可以使用默认的设置，但要进行高质量的网格划分，还需要用户参与到网格的详细参数设置中去，尤其是对于复杂的零部件。

网格参数是在参数设置区进行的，同时该区还显示了网格划分后的详细信息。参数设置区包含了Defaults （缺省设置）、Sizing （尺寸控制）、Inflation （膨胀控制）、Advanced （高级控制）、

Defeaturing （损伤设置）、Statistics （网格信息）等信息，如图3-9所示。

划分网格目标的物理环境包括结构分析（Mechanical ）、电磁分析（Electromagnetics ）、流体分析（CFD ）、显示动力学分析（

Explicit ）等，如图3-10所示。设置完成后会自动生成相关物理环境的网格（如Mechanical 、FLUENT 、CFX 等）。

图3-9 网格参数设置 图3-10 目标物理环境 在划分网格时，不同的分析类型需要有不同的网格划分要求，结构分析使用高阶单元划分较为粗糙的网格，CFD 要求使用好的、平滑过渡的网格、边界层转化，不同的CFD 求解器也有不同的要求，如表3-1所示。在网格划分的物理环境设置完成之后，需要设定物理优先项，

62 ANSYS Workbench 15.0从入门到精通 划分后的网格如图3-11、图3-12、图3-13、图3-14所示。

表3-1 不同的物理环境在缺省设置下的网格特点

图3-11 Mechanical 默认网格 图3-12 CFD 默认网格

图3-13 Electromagnetics 默认网格 图3-14 Explicit 默认网格

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3.3.1 缺省参数设置

关于缺省参数的设置（Defaults ）在前面的小节中已经介绍过了，这里仅介绍Relevance （相关性）及Relevance Center （关联中心）两个选项，如图3-15所示。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，故在此一起介绍。

图3-15 缺省参数设置

其中Relevance （相关性）是通过拖动滑块来实现网格细化或粗糙控制的，而Relevance Center （关联中心）有Coarse 、Medium 、Fine 三个选项进行选择控制，效果如图

3-16所示。

（a ）Relevance 的值为-100 （b ）Relevance 的值为0 （c

）Relevance 的值为100

（d ）Relevance Center 为Coarse （e ）Relevance Center 为Medium （f ）Relevance Center 为Fine

图3-16 Relevance 及Relevance Center 参数设置效果

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3.3.2 尺寸控制

尺寸控制（Sizing）是在参数设置区进行设定的，尺寸控制包含的选项如图3-17所示。

图3-17 尺寸控制参数设置

●全局尺寸控制：Element Size（单元尺寸）用来设置整个模型使用的单元尺寸。该尺

寸将应用到所有的边、面和体的划分中。当在Sizing面板的Use Advanced Size Function下选用高级尺寸功能时，该选项将不会出现。

●初始尺寸种子：Initial Size Seed（初始尺寸种子）用来控制每一部件的初始网格种子，

此时已定义单元的尺寸会被忽略，它包含Active Assembly、Full Assembly、Part三个选项。

Active Assembly（有效组件）：该选项为默认选项，初始种子放入未抑制部件，网格可以改变。

Full Assembly（整个组件）：选择该设置时，不考虑抑制部件的数量，初始种子放入所有装配部件。由于抑制部件的存在，网格不会改变。

Part（部件）：选择该设置时，初始种子在网格划分时放入个别特殊部件。由于抑制部件的存在，网格不会改变。

●平滑网格：平滑（Smoothing）是通过移动周围节点和单元的节点位置来改进网格质

量，包含Low、Medium、High三个选项可供选择。

●过渡：过渡（Transition）用于控制邻近单元增长比，包含Fast、Slow两个选项可供

选择。通常情况下CFD、Explicit分析需要缓慢产生网格过渡，Mechanical、Electromagetics需要快速产生网格过渡。

●跨度中心角：跨度中心角（Span Angle Center）用来设定基于边细化的曲度目标。控

制网格在弯曲区域细分，直到单独单元跨越这个角，包含Coarse（粗糙：60°~91°）、Medium（中等：24°~75°）、Fine（细化12°~36°）三个选项可供选择。不同的

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3-18所示。

跨度中心角的效果如图

（a）Coarse （b）Fine

图3-18 不同跨度中心角对比

1. 高级尺寸控制

在无高级尺寸功能时，可根据已定义的单元尺寸对边划分网格；而在有高级尺寸控制时，Curvature 和Proximity可以对网格进行细化，对缺陷和收缩控制进行调整，然后通过面和体网格划分器进行网格划分。

高级尺寸控制是通过在Sizing面板的Use Advanced Size Function进行开启控制的，高级尺寸功能包括Proximity and Curvature（近似和曲度）、Curvature（曲度）、Proximity（近似）以及Fixed（固定）4个选项，如图3-19所示，选择不同的选项时参数设置也会不同，如图3-20所示为选择Proximity and Curvature时的参数设置列表，如图3-21所示为选择Fixed时的参数设置列表。

图3-19 高级尺寸功能

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图3-20 Proximity and Curvature参数设置列表图3-21 Fixed参数设置列表

2. 局部尺寸控制

根据所使用的网格划分方法，可用到的局部网格控制的尺寸包括Method（方法）、Sizing （尺寸）、Contact Sizing（接触尺寸）、Refinement（细化）、Mapped Face Meshing（映射面划分）、Match Control（匹配控制）、Pinch（收缩）及Inflation（膨胀）等。

插入局部尺寸的方法有两种：其一通过Mesh工具栏插入局部尺寸控制，如图3-22所示；其二通过快捷菜单插入，如图3-23所示。

插入局部尺寸后，在参数设置栏的Defination（定义）中默认会出现Element Size（单元尺寸）选项，如图3-24所示，该选项可以定义体、面、边或顶点的平均单元边长。当Type（类型）选择Sphere of Influence（球体内）时可以设定平均单元尺寸，如图3-25所示。

图3-22 Mesh工具栏图3-23 Mesh快捷菜单

各选项的不同取决于所作用的实体，若同时使用了高级尺寸功能，各选项也会不同，在

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第19章多物理场耦合分析

图3-24 默认参数设置图3-25 选择Sphere of Influence

3.3.3 膨胀控制

膨胀控制（Inflation）是通过边界法向挤压面边界网格转化实现的，主要应用于CFD（计算流体力学）分析中，用于处理边界层处的网格，实现从膨胀层到内部网格的平滑过渡，其中包括纯六面体及楔形体等，但这并不表示膨胀控制只能应用于CFD，在固体力学的FEM分析中，亦可应用Inflation法来处理网格。

1．膨胀选项

Inflation Option（膨胀选项）包括Total Thickness（总厚度）、Smooth Transition（平滑过渡）、First Layer Thickness（第一层厚度）等选项，如图3-26所示。

（1）平滑过渡

该选项为默认选项，如图3-27所示，表示使用局部四面体单元尺寸计算每个局部的初始高度和总高度，以达到平滑的体积变化比。每个膨胀的三角形都有一个关于面积计算的初始高

度，在节点处平均。这意味着对于均匀网格，初始高度大致相同，而对于变化网格，初始高度是不同的。

图3-26 膨胀选项图3-27 Smooth Transition默认选项

选择Smooth Transition时，Transition Ratio（过渡比）选项会出现，用于设置膨胀的最后单元层和四面体区域第一单元层间的体尺寸改变。

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（2）总厚度 Total Thickness （总厚度）用来创建常膨胀层，其参数如图3-28所示。可用Number of Layers 的值和Growth Rate 来控制，以获得Maximum Thickness 值控制的总厚度。不同于Smooth Transition 选项的膨胀，Total Thickness 选项的膨胀的第一膨胀层和下列每一层的厚度都是常量。

（3）第一层厚度

First Layer Thickness （第一层厚度）用来创建常膨胀层，其参数如图3-29所示。可使用First Layer Height 、Maximum Layers 和Growth Rate 控制生成膨胀网格。不同于Smooth Transition 选项的膨胀，

First Layer Thickness 选项的第一膨胀层和下列每一层的厚度都是常量。

图3-28 Total Thickness 选项 图3-29 First Layer Thickness 选项 2．膨胀运算法则

膨胀运算法则（Inflation Algorithm ）包括Pre （前处理）、Post （后处理）两个选项，如图3-30所示，各选项的使用方法如下。

● Pre （前处理）：是TGrid 算法，该算法是所有物理类型的默认设置，运算时首先进行表面网格膨胀，然后生成体网格。前处理可以应用于扫掠和2D 网格划分，但不支持邻近面设置不同的层数。

图3-30 膨胀运算法则

● Post （后处理）：是ICEM CFD 算法，该算法是使用一种在四面体网格生成后作用的处理技术，只对Patching Conforming 和Patch Independent 四面体网格有效。

3.3.4 网格信息

网格信息（Statistics ）用来统计网格划分的结果，主要包括Nodes （节点）、Elements （单元）及Mesh Metric （网格质量）几个方面的内容，如图3-31所示，这里不再详细讲解。

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第19章 多物理场耦合分析

图3-31 网格信息

3.4 扫掠网格划分

扫掠（Sweep ）是指当创建六面体网格时先划分源面再延伸到目标面的一种网格划分方法，除源面及目标面以外的面都叫做侧面。扫掠方向或路径由侧面定义，

源面和目标面间的单元层是由插值法建立并投射到侧面上去的。

3.4.1 扫掠划分方法

使用扫掠划分方法能够实现可扫掠体六面体和楔形单元的有效划分。扫掠划分方法具有以下特点：

●

体相对源面和目标面的拓扑可实现手动或自动选择。 ●

源面可划分为四边形和三角形面。 ●

源面网格需要复制到目标面。 ● 随着体的外部拓扑，生成六面体或楔形单元连接两个面。

一个可扫掠体需要满足下列条件：

●

包含不完全闭合空间。 ●

至少有一个由边或闭合表面连接的从源面到目标面的路径。 ●

没有硬性分割定义，在源面和目标面的相应边上可以有不同的分割数。

扫掠（Sweep ）网格划分的操作步骤如下：

右击Mesh ，如图3-32所示，在弹出的快捷菜单中选择Insert （插入）→Method （方法）

命令，或者如图3-33所示，选择Mesh Control （网格控制）→Method （方法）命令。

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图3-32 Mesh 快捷菜单

图3-33

Mesh 工具栏 在网格参数设置栏中选择Scope →Geometry 选项，在图形区域选择应用该方法的体，

单击（应用）按钮，如图3-34所示。

将Definition 栏中的Method 设置为扫掠（Sweep ），即可使用扫掠方法进行网格划分，

如图3-35所示。

图3-34 网格参数设置 图3-35 使用扫掠方法 在ANSYS Workbench 网格划分中有3种六面体划分或扫掠方法。

● 普通扫掠方法：指单个源面对单个目标面的扫掠，该方法可以很好地处理扫掠方向

拥有多个侧面的情况，扫掠时需要分解几何以使每个扫掠路径对应一个体。

●

薄扫掠方法：指多个源面对多个目标面的扫掠，该方法可以很好地替代壳模型中的面，以得到纯六面体网格。

● 多区扫掠方法：是一种自由分解方法，支持多个源面对多个目标面的扫掠。

3.4.2 扫掠网格控制

使用扫掠（Sweep ）方法进行网格划分时，网格的控制参数如图3-36所示。

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第19章 多物理场耦合分析

图3-36 Sweep 网格的控制参数

●

Free Face Mesh Type （自由面网格类型）：包括Quad/Tri （四边形/三角形）、All Quad （所有四边形）、All Tri （所有三角形）。 ●

Type （类型）：包括Element Size （单元尺寸—软约束）、Number of Divisions （分割数—硬约束）。 ● Sweep Bias Type （扫掠偏斜类型）：类似于边偏斜（从源面到目标面）。

3.5 多区网格划分

扫掠网格划分方法可以实现单个源面对单个目标面的扫掠，可以很好地处理扫掠方向的多个侧面，而本节将要介绍的多区网格划分则为一种自由分解方法，可以实现多个源面对多个目标面的网格划分。

3.5.1 多区划分方法

当划分相较于传统扫掠方法来说太复杂的单体部件时、当需要考虑多个源面和目标面时、当关闭对源面和侧面的膨胀时、当“薄”实体部件的源面和目标面不能正确匹配，但关心目标侧面的特征时就需要使用多区网格划分法。

多区（MultiZone ）网格划分的操作步骤如下：

右击Mesh ，如图3-37所示，在弹出的快捷菜单中选择Insert （插入）→Method （方

法）命令，或者如图3-38所示，选择Mesh Control （网格控制）→Method （方法）

命令。

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图3-37 Mesh 快捷菜单

图3-38 Mesh 工具栏 在网格参数设置栏中选择

Scope →Geometry 命令，在图形区域选择应用该方法的体，

单击（应用）按钮，如图3-39所示。

将Definition 栏的Method 设置为多区（MultiZone ），即可使用多区方法进行网格划

分，如图

3-40所示。

图3-39 网格参数设置 图3-40 使用多区方法

3.5.2 多区网格控制

利用多区（MultiZone ）方法进行网格划分时，网格的控制参数如图3-41所示。

图3-41 MultiZone 网格的控制参数

●

Mapped Mesh Type （映射网格类型）：包括Hexa （六面体）、Hexa/Prism （六面体/棱柱）。 ● Free Mesh Type （自由网格类型）：包括Not Allowed （不允许）、Tetra （四面体）、

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第19章 多物理场耦合分析

Hexa Dominant （六面体-支配）、Hexa Core （六面体-核心）。 Src/Trg Selection （源面/目标面选择）：包括Automatic （自动的）、Manual Source

（手动源面）。

3.6 网格划分案例

通过上面几节的学习，已经基本掌握了网格划分的方法，本节将通过实例的方法来加强对网格划分的方法及思路的掌握，并从中了解各网格参数的设置技巧。

3.6.1 自动网格划分案例

1

．启动Workbench 并建立网格划分项目

在Windows 系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命

令，启动

ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。

在ANSYS Workbench 主界面中选择Units （单位）→Metric （kg,mm,s,℃,mA,N,mV ）

命令，设置模型单位，如图3-42所示。

图

3-42 设置单位

双击主界面Toolbox （工具箱）中的Component Systems →Mesh （网格）选项，即可

在项目管理区创建分析项目A 。

2．导入创建几何体

在A2栏的Geometry 上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry

→Browse 命令，如图3-43所示，此时会弹出“打开”对话框。

74 ANSYS Workbench 15.0从入门到精通

图3-43

导入几何体

在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入char03-01几何体文件，如图3-44所示，

此时A2栏Geometry 后的变为，如图

3-45所示，表示实体模型已经存在。

图3-44 “打开”对话框 图3-45

模型已存在的项目 双击项目A 中的A2栏Geometry ，此时会进入到DM 界面，设计树中Import1前显

示，表示需要生成，图形窗口中没有图形显示，如图

3-46所示。 单击（生成）按钮，即可显示生成的几何体，如图3-47所示，此时可在

几何体上进行其他的操作，本例无需进行操作。

单击

DM 界面右上角的

（关闭）按钮，退出DM ，返回到

Workbench 主界面。

图3-46 生成前的DM 界面 图3-47 生成后的DM 界面

ansysworkbenchmeshing网格划分总结

Base point and delta创建出的点重合时看不到 大部分可划分为四面体网格，但六面体网格仍是首选，四面体网格是最后的选择，使用复杂结构。 六面体（梯形）在中心质量差，四面体在边界层处质量差，边界层处用棱柱网格prism。 棱锥为四面体和六面体之间的过渡 棱柱由四面体网格被拉伸时生成 3D Sweep扫掠网格划：只有单一的源面和目标面，膨胀层可生成纯六面体或棱柱网格 Multizone多域扫掠网格：对象是多个简单的规则体组成时（六面体）——mapped mesh type映射网格类型：包括hexa、hexa/prism ——free mesh type自由网格类型：包括not allowed、tetra、hexa dominant、hexa core（六面体核心） ——src/trg selection源面/目标面选择，包括automatic、manual source手动源面选择 patch conforming：考虑一些小细节（四面体），包括CFD的膨胀层或边界层识别 patch independent：忽略一些小细节，如倒角，小孔等（四面体），包括CFD 的膨胀层或边界层识别 ——max element size 最大网格尺寸 ——approx number of elements大约网格数量 mesh based defeaturing 清除网格特征 ——defeaturing tolerance 设置某一数值时，程序会根据大小和角度过滤掉几何边 Use advanced size function 高级尺寸功能 ——curvature['k??v?t??]曲率：有曲率变化的地方网格自动加密，如螺钉孔，作用于边和面。 ——proximity[pr?k's?m?t?]邻近：窄薄处、狭长的几何体处网格自动加密，如薄壁，但花费时间较多，网格数量增加较多，配合min size使用。控制面网格尺寸可起到相同细化效果。 hex dominant六面体主导：先生成四边形主导的网格，然后再得到六面体再按需要填充棱锥和四面体单元。 ——此方法对于不可扫掠的体，要得到六面体网格时推荐 ——对内部容积大的体有用 ——对体积和表面积比小的薄复杂体无用 ——对于CFD无边界层识别 ——主要对FEA分析有用 Automatic自动网格：在四面体网格（patch conforming考虑细节）和扫掠网格（sweep）之间自动切换。 2D Quadrilateral dominant [,kwɑdr?'l?t?r?l]四边形主导 triangles['tra???g(?)l]三角形

ANSYS网格划分总结大全

有限元分析中的网格划分好坏直接关系到模型计算的准确性。本文简述了网格划分应用的基本理论，并以ANSYS限元分析中的网格划分为实例对象，详细讲述了网格划分基本理论及其在工程中的实际应用，具有一定的指导意义。 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步，它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。从几何表达上讲，梁和杆是相同的，从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理，平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。在有限元数值求解中，单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成，连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯（Gauss）积分，而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生（Simpson）积分。辛普生积分点的间隔是一定的，沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同，采用数值积分的求解方式不同，因此实际应用中，一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划，包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时，做到先简单后复杂，先粗后精，2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征，由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点，采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合，如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时，则应采用整体模型，同时选择合理的起点并设置合理的坐标系，可以提高求解的精度和效率，例如，轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系，按照相应的误差准则和网格疏密程度，避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材

ANSYS网格划分技巧

【分享】复杂几何模型的系列网格划分技术 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。 二、映射网格划分     映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法，其原始概念是：对于面，只能是四边形面，网格划分数需在对边上保持一致，形成的单元全部为四边形；对于体，只能是六面体，对应线和面的网格划分数保持一致；形成的单元全部为六面体。在ANSYS中，这些条件有了很大的放宽，包括： 1 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形，必须用LCCAT命令将某些边联成一条边，以使得对于网格划分而言，仍然是三角形或四边形；或者用AMAP命令定义3到4个顶点（程序自动将两个顶点之间的所有线段联成一条）来进行映射划分。 2 面上对边的网格划分数可以不同，但有一些限制条件。

ansys_网格网格划分教程

血管模型网格划分 网格划分即将所用的模型划分为有限体积或单元，这里我们使用Ansys自身的网格划分器对提取出来的血管模型（STL格式的三维模型）进行网格划分。具体步骤为： 一、软件启动 单击开始---所有程序--Ansys14.0---Meshing---ICEM CFD 14.0。 二、模型导入 1、单击主菜单栏中的File---Import Geometry---STL，如下图： 主菜单烂

2、在下拉菜单对话框中选取血管模型并确定后，血管模型导入完成，如下图； 三、图形参数设置（封闭模型） 1、单击Geometry 工具栏中的Repair Geometry 图标，后单击Build Diagnostic 按钮单击Apply 按钮运行，如下图： 单击此处可调整显示边框与实体 Geometry 工具栏 Repair Geometry 按钮 单击此按钮后单击Apply 按钮 运行后端口显示封闭黄线

2、运行完成后，单击左侧工具栏中的Close Holes图标，然后单击鼠标图形按钮，而后单击模型端口处黄线并单击Apply运行，从而使模型端口封闭，模型有几个端口则反复操作几次，如下图： Close Holes按 钮运行结束 后端口封 闭 四、网格化分参数设置 1、单击Mesh工具栏的Compute Mesh按钮，选取Volume mesh按钮，后单击Compute按钮，而后单击YES按钮，进行初步的电脑网格划分； Mesh工具栏，Compute Mesh 按钮 单击此按钮，而后在下面的Mesh方法中选择，一般选择默 认的方法

运行结束后显示 网格 2、完成上步操作后，单击Mesh工具栏中的Globe mesh setup按钮，一般不更改默认设置，单击Apply按钮运行完成； 3、再次重复单击Compute Mesh按钮，后单击Apply按钮，而后单击YES按钮，进行初步的电脑网格划分，注：（1）可用多种方式进行划分而后单击融合操作，直至满意；（2）若模型有其他漏洞，程序会提示是否修复，一般选择不修复； 五、设置模型边界---共包括：出口端、入口端及墙壁 1、右键单击屏幕左侧控制树中的Part，在下拉菜单中选取Part create，而后在下面的窗口栏中Part部分对端口命名（如：input），然后在Creat Part by Selection部分单击鼠标箭头图形，再在浏览界面中左键单击所需设定的端口（如：输入端），注：只单击一次后进行下步操作，是否选中可能显示不明显，单击Apply运行完成此步操作； 2、依次完成输入端、输出端以及墙的设定。如下图：

ansysworkbench中划分网格的几种方法

转自宋博士的博客 如何在ANSYS WORKBENCH中划分网格经常有朋友问到这个问题。我整理了一下，先给出第一个入门篇，说明最基本的划分思路。以后再对某些专题问题进行细致阐述。 ANSYS WORKBENCH中提供了对于网格划分的几种方法，为了便于说明问题，我们首先创建一个简单的模型，然后分别使用几种网格划分方法对之划分网格，从而考察各种划分方法的特点。 1. 创建一个网格划分系统。 2. 创建一个变截面轴。 先把一个直径为20mm的圆拉伸30mm成为一个圆柱体 再以上述圆柱体的右端面为基础，创建一个直径为26mm的圆，拉伸30mm得到第二个圆柱体。 对小圆柱的端面倒角2mm。

退出DM. 3.进入网格划分程序，并设定网格划分方法。双击mesh进入到网格划分程序。 下面分别考察各种网格划分方法的特点。（1）用扫掠网格划分。 对整个构件使用sweep方式划分网格。

结果失败。 该方法只能针对规则的形体（只有单一的源面和目标面）进行网格划分。（2）使用多域扫掠型网格划分。 结果如下

可见ANSYS把该构件自动分成了多个规则区域，而对每一个区域使用扫略网格划分，得到了很规则的六面体网格。这是最合适的网格划分方法。 （3）使用四面体网格划分方法。 使用四面体网格划分，且使用patch conforming算法。 可见，该方式得到的网格都是四面体网格。且在倒角处网格比较细密。 其内部单元如下图（这里剖开了一个截面） 使用四面体网格划分，但是使用patch independent算法。忽略细节。

?、网格划分结果如下图 此时得到的仍旧是四面体网格，但是倒角处并没有特别处理。（4）使用自动网格划分方法。 得到的结果如下图

ANSYS 13.0 Workbench 网格划分及操作案例

第 3章 ANSYS 13.0 Workbench网格划分及操作案例 网格是计算机辅助工程（CAE）模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精 度、求解收敛性和求解速度。此外，建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所 耗费时间中的一个重要部分。因此，一个越好的自动化网格工具，越能得到好的解决方案。 3.1 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分概述 ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力，通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网 格初始化，从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外，变化参数可以得到即时更新的网 格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵活性，可以把正确的网格用于正确的地方， 并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。 网格的节点和单元参与有限元求解，ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。 可以通过预览网格，检查有限元模型是否满足要求，细化网格可以使结果更精确，但是会增 加 CPU 计算时间和需要更大的存储空间，因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在 理想情况下，我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛，但要注意：细化网格不能 弥补不准确的假设和错误的输入条件。 ANSYS 13.0 的网格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格 划分平台， ANSYS 13.0 的网格技术集成 ANSYS 强大的前处理功能， 集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT网格划分功能，并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根 据不同的物理场和求解器生成网格，物理场有流场、结构场和电磁场，流场求解可采用 【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】，结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的 物理场对网格的要求不一样，通常流场的网格比结构场要细密得多，因此选择不同的物理场， 也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。 3.2 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分 ANSYS 网格划分不能单独启动，只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启 动，如图 3-1 所示。 图3-1 调入分析系统及网格划分组件

AnsysWorkbench划分网格

Ansys Workbench 划分网格 （张栋zd0561@https://www.wendangku.net/doc/a88019770.html,） 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——Geometry Method——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）

ANSYS 网格划分方法总结

(1) 网格划分定义：实体模型是无法直接用来进行有限元计算得，故需对它进行网格划分以生成有限元模型。有限元模型是实际结构和物质的数学表示方法。 在ANSYS中，可以用单元来对实体模型进行划分，以产生有限元模型，这个过程称作实体模型的网格化。本质上对实体模型进行网格划分也就是用一个个单元将实体模型划分成众多子区域。这些子区域（单元），是有属性的，也就是前面设置的单元属性。 另外也可以直接利用单元和节点生成有限元模型。 实体模型进行网格划分就是用一个个单元将实体模型划分成众多子区域（单元）。 （2）为什么我选用plane55这个四边形单元后，仍可以把实体模型划分成三角 形区域集合？？？ 答案：ansys为面模型的划分只提供三角形单元和四边形单元，为体单元只提供四面体单元和六面体单元。不管你选择的单元是多少个节点，只要是2D单元，肯定构成一个四边形或者是三角形，绝对没有五、六边形等特殊形状。网格划分也就是用所选单元将实体模型划分成众多三角形单元和四边形子区域。 见下面的plane77/78/55都是节点数目大于4的，但都是通过各种插值或者是合并的方式形成一个四边形或者三角形。 所以不管你选择什么单元，只要是对面的划分，meshtool上的划分类型设置就只有tri和quad两种选择。 如果这个单元只构成三角形，例如plane35，则无论你在meshtool上划分设置时tri还是quad，划分出的结果都是三角形。

所以在选用plane55单元，而划分的是采用tri划分时，就会把两个点合并为一个点。如上图的plane55,下面是plane单元的节点组成，可见每一个单元上都有两个节点标号相同，表明两个节点是重合的。 。 同样在采用plane77 单元，进行tri划分时，会有三个节点重合。这里不再一一列出。（3）如何使用在线帮助： 点击对话框中的help，例如你想了解plane35的相关属性，你可以

ANSYS自适应网格划分教程

自适应网格划分 何为网格自适应划分？ ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。 模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是 受材料弹性模量影响的。因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其 能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳 厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。（见表3－1） 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 表3-1 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid PLANE42 2-D 4-Node Isoparametric Solid PLANE82 2-D 8-Node Solid PLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid 3-D Structural Solids SOLID45 3-D 8-Node Isoparametric Solid SOLID64 3-D Anisotropic Solid SOLID73 3-D 8-Node Solid with Rotational DOF SOLID92 3-D 10-Node Tetrahedral Solid SOLID95 3-D 20-Node Isoparametric Solid 3-D Structural Shells

Ansys15.0workbench网格划分教程(修订)

第3章Workbench网格划分 3.1 网格划分平台 ANSYS Workbench中提供ANSYS Meshing应用程序（网格划分平台）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仿真：包括结构动力学分析、显示动力学分析（AUTODYN、ANSYS LS/DYNA）、 电磁场分析等。 ●CFD分析：包括ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。 3.1.1 网格划分特点 在ANSYS Workbench中进行网格划分，具有以下特点： ●ANSYS网格划分的应用程序采用的是Divide & Conquer（分解克服）方法。 ●几何体的各部件可以使用不同的网格划分方法，亦即不同部件的体网格可以不匹配 或不一致。 ●所有网格数据需要写入共同的中心数据库。 ●3D和2D几何拥有各种不同的网格划分方法。

ANSYS Workbench 15.0从入门到精通 3.1.2 网格划分方法 ANSYS Workbench中提供的网格划分法可以在几何体的不同部位运用不同的方法。 1．对于三维几何体 对于三维几何体（3D）有如图3-1所示的几种不同的网格划分方法。 图3-1 3D几何体的网格划分法 （1）自动划分法（Automatic） 自动设置四面体或扫掠网格划分，如果体是可扫掠的，则体将被扫掠划分网格，否则将使用Tetrahedrons下的Patch Conforming网格划分器划分网格。同一部件的体具有一致的网格单元。 （2）四面体划分法（Tetrahedrons） 四面体划分法包括Patch Conforming划分法（Workbench自带功能）及Patch Independent划分法（依靠ICEM CFD Tetra Algorithm软件包实现）。四面体划分法的参数设置如图3-2所示。 图3-2 四面体划分法的参数设置 Patch Independent网格划分时可能会忽略面及其边界，若在面上施加了边界条件，便不能忽略。它有两种定义方法：Max Element Size用于控制初始单元划分的大小；Approx number of Elements用于控制模型中期望的单元数目（可以被其他网格划分控制覆盖）。 当Mesh Based Defeaturing设为ON时，在Defeaturing Tolerance选项中设置某一数值时，程序会根据大小和角度过滤掉几何边。 56

ANSYS自适应网格划分

ANSYS自适应网格划分 (1) 何为网格自适应划分？ ANS YS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Gui第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值 （或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC完成自适应网格划分的功能。 用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid

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。二、映射网格划分 映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法，其原始概念是：对于面，只能是四边形面，网格划分数需在对边上保持一致，形成的单元全部为四边形；对于体，只能是六面体，对应线和面的网格划分数保持一致；形成的单元全部为六面体。在ANSYS中，这些条件有了很大的放宽，包括： 1 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形，必须用LCCAT命令将某些边联成一条边，以使得对于网格划分而言，仍然是三角形或四边形；或者用AMAP命令定义3到4个顶点（程序自动将两个顶点之间的

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 / 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

ANSYS网格划分原则

ANSYS有限元网格划分的基本原则 默认分类 2009-05-20 13:56:46 阅读508 评论0 字号：大中小订阅 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步，它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。从几何表达上讲，梁和杆是相同的，从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理，平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。在有限元数值求解中，单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成，连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯（Gauss）积分，而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生（Simpson）积分。辛普生积分点的间隔是一定的，沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同，采用数值积分的求解方式不同，因此实际应用中，一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划，包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时，做到先简单后复杂，先粗后精，2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征，由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点，采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合，如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时，则应采用整体模型，同时选择合理的起点并设置合理的坐标系，可以提高求解的精度和效率，例如，轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系，按照相应的误差准则和网格疏密程度，避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材料的体积自锁等问题 ANSYS软件平台提供了网格映射划分和自由适应划分的策略。映射划分用于曲线、曲面、实体的网格划分方法，可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体，通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制，映射划分只用于规则的几何图素，对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体，采用三角形、四边形、四面体进行划分，采用网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。 3 ANSYS网格划分基本原则 3.1 网格数量 网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但同时计算规模也会增加，所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。

ansys划分网格原则

Ansys划分网格原则 1、网格的数量 在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时，如果仅仅是计算结构的变形，网格数量可以少一些。如果需要计算应力，则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。同样在响应计算中，计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。在计算结构固有动力特性时，若仅仅是计算少数低阶模态，可以选择较少的网格，如果计算的模态阶次较高，则应选择较多的网格。在热分析中，结构内部的温度梯度不大，不需要大量的内部单元，这时可划分较少的网格。 2、网格的疏密： 划分疏密不同的网格主要用于应力分析(包括静应力和动应力)，而计算固有特性时则趋于采用较均匀的钢格形式。这是因为固有频率和振型主要取决于结构质量分布和刚度分布，不存在类似应力集中的现象，采用均匀网格可使结构刚度矩阵和质量矩阵的元素不致相差太大，可减小数值计算误差。同样，在结构温度场计算中也趋于采用均匀网格。 3、单元阶次 增加网格数量和单元阶次都可以提高计算精度。因此在精度一定的情况下，用高阶单元离散结构时应选择适当的网格数量，太多的网格并不能明显提高计算精度，反而会使计算时间大大增加。为了兼顾计算精度和计算量，同一结构可以采用不同阶次的单元，即精度要求高的重要部位用高阶单元，精度要求低的次要部位用低阶单元。不同阶次单元之间或采用特殊的过渡单元连接，或采用多点约束等式连接。 4、网格质量 划分网格时一般要求网格质量能达到某些指标要求。在重点研究的结构关键部位，应保证划分高质量网格，即 使是个别质量很差的网格也会引起很大的局部误差。而在结构次要部位，网格质量可适当降低。当模型中存在质量很差的网格(称为畸形网格)时，计算过程将无法进行。 5、网络分界面个分界点 结构中的一些特殊界面和特殊点应分为网格边界或节点以便定义材料特性、物理特性、载荷和位移约束条件。即应使网格形式满足边界条件特点，而不应让边界条件来适应网格。常见的特殊界面和特殊点有材料分界面、几何尺寸突变面、分布载荷分界线(点)、集中载荷作用点和位移约束作用点等。 6、位移协调性 位移协调是指单元上的力和力矩能够通过节点传递相邻单元。为保证位移协调，一个单元的节点必须同时也是相邻单元的节点，而不应是内点或边界点。相邻单元的共有节点具有相同的自由度性质。否则，单元之间须用多点约束等式或约束单元进行约束处理。 7、网格布局 当结构形状对称时，其网格也应划分对称网格，以使模型表现出相应的对称特性(如集中质矩阵对称)。不对称布局会引起一定误差。 8、节点和单元编号 节点和单元的编号影响结构总刚矩阵的带宽和波前数，因而影响计算时间和存储容量的大小，因此合理的编号有利于提高计算速度。但对复杂模型和自动分网而言，人为确定合理的编号很困难，目前许多有限元分析软件自带有优化器，网格划分后可进行带宽和波前优化，从而减轻人的劳动强度。

ANSYS基础教程——网格划分

ANSYS基础教程——网格划分 关键字：ANSYS ANSYS教程网格划分 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 本文将详细介绍网格划分的3个步骤并讨论网格划分的其他选项.内容包括:多种单元属性、控制网格密度、改变网格、映射网格划分、过渡网格划分、网格的拖拉、扫掠网格划分及实践。 ·网格划分包含以下3个步骤: –定义单元属性 –指定网格的控制参数 –生成网格 A. 多种单元属性 ·如前所述, 每个单元有以下与之相关的属性: –单元类型(TYPE) –实常数(REAL) –材料特性(MAT) ·许多FEA模型有多种属性. 例如，下图所示的筒仓有两种单元类型, 三种实常数, 以及两种材料. ·只要您的模型中有多种单元类型(TYPEs), 实常数(REALs) 和材料(MATs), 就必须确保给每一种单元指定了合适的属性. 有以下3种途径: –在网格划分前为实体模型指定属性 –在网格划分前对MAT, TYPE,和REAL进行“总体的”设置 –在网格划分后修改单元属性 ·如果没有为单元指定属性, ANSYS将MAT=1, TYPE=1, 和REAL=1作为模型中所有单元的缺省设置. 注意, 采用当前激活的TYPE, REAL, 和MAT 进行网格操作. 为实体模型指定属性 1.定义所有需要的单元类型,材料, 和实常数. 2.然后使用网格工具的“单元属性”菜单条(Preprocessor > MeshTool): –选择实体类型后按SET键. –拾取您想要指定属性的实体.

–在后续的对话框设置适当的属性.或选择需要的实体,使用VATT, AATT, LATT, 或KATT命令. 3.当您为实体划分网格时, 它的属性将自动转换到单元上. 使用总体的属性设置 1.定义所有需要的单元类型,材料, 和实常数. 2.然后使用网格工具的“单元属性”菜单条(Preprocessor > MeshTool): –选择Global后按SET 键. –在“网格划分属性”对话框中激活需要的属性组合. 这些被视为激活的TYPE, REAL,和MAT 设置. 或使用TYPE, REAL, 和MAT命令.

Ansys网格划分功能简介

Ansys网格划分功能简介 第一讲 1、首先确定单元形状: Mshape,key,dimension Dimension：2D or 3D,对与2D(3D)来说，key=0,四边形(六面体)单元，key=1,三角形(四面体)单元。 2、确定单元的划分方式(free or mapped) Mshkey, value,其中value=1,mapped划分方式，value=0,free,value=2,尽量mapped,如果不可以，进行free. 3、中节点的设置：mshmid 对与mapped的划分方式是大家最喜欢的，优点不比多说。 首先说一下(area)的mapped的划分方式： ●基本条件：(1)面有三条或四条线组成（2）对边划分相等的等份，或者符合过度模 式（transition pattern）.(3)若是三条线组成的面，所有边必须等份。满足三者之一，可以采用mapped方式，进行area网格划分。 若面有多余四条的线组成：可以采用：lcomb（推荐首先采用）或lccat变成四条。对于线、面、体上的keypoint，ansys在划分网格时，将有节点设置。 ●Transition pattern(过度模式) 对于面来说，有两种过度模式可选（以有四条线组成的面为例）： 第一种：满足条件：对边的等分份数之差必须相等。 第二种：满足条件：一组对边等分份数相等，另一组对边等分份数之差为偶数（even number） 其次，体（volume）的mapped方式划分方法（单元形状只能采用六面体形状）： ●基本条件：(1)体必须有六个面、五个面、或者四个面构成（2）若是六个面，必须 是对边等分份数相等（3）五面体的边（edge）必须等分，上下底面的边必须偶数 等分（4）四面体上所有的边必须偶数等分。 若不满足上述条件，可以采用aadd或accat将面连接，若有线需要连接，先对面进 行，然后对线进行lccat. ●体的过渡模式 主要把面的过度模式理解清楚，可以很容易的理解体的过度模式。还有一点，就是，对边等分份数相等。有4中过度模式。（可以参看ansys帮助）。 第二讲网格划分控制（meshing control） 网格划分的控制主要考虑以下三个因素： （1）单元形状（element shape）(2)中节点的设置(midside node placement)(3)单元尺寸（element size）. 现在分别加以说明： ●单元形状：对于2d的面的划分，可以采用三角形单元或者四边形单元。对于3D的 体的划分，要么采用六面体单元，要么采用四面体单元。二者的混合使用一般不推 荐使用。若采用(transitional pyrmid element)过度的金字塔单元，可以采用二者的混 合使用。单元形状、划分方式的指定第一讲已经有描述（略）。 ●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。

ANSYS教程(非常有用)

第一章ANSYS的安装和配置 ANSYS程序包括两张光盘：一张是ANSYS经典产品安装盘，另一张是ANSYSWorkbench产品安装盘。本章以ANSYS10．0为例介绍ANSYS 的安装、配置、启动及ANSYS的相关知识。 第一节ANSYS的安装 一、安装ANSYS对系统的要求 安装ANSYS对计算机系统的要求如下。 1．硬件要求 ①内存至少256M； ②采用显存不少于32M的显卡，分辨率至少为1024x768，色彩为真彩色32位： ③硬盘剩余空间至少2G； ④安装网卡，设置好TCP／IP协议，并且TCP／IP协议绑定到此网卡上。注意在TCP／1P协议中要设定计算机的hostname。 2．软件系统要求 操作系统为Windows2000或WindowsXP以上。 二、安装ANSYS前的准备工作 1．拷贝文件 先将安装光盘中MAGNITUDE文件夹拷入计算机中，如D：LMAGNITUDE，用Windows的记事本打开D：~IAGNITUDE文件夹中的ansys．dat文件，该文件的第一行内容为"SERVERhostOOOOO(30000001055”，把host改为你的计算机名，如1wm是我的主机名，则host 改为Ivan。执行命令所有程序>附件，命令提示符进入DOS状态，键入1PCONFIG／ALL回车，所显示的physicaladdress即为网卡号，本例中计算机网卡的physicaladdress为000c6e10c8531055，则ansys．dat文件的第一行内容修改为“SERVERlwm000c6e10c8531055”，以原文件名存盘退出。 2．生成许可文件 运行D：\MAGNITUDE文件夹中的keygen．bat文件，生成license．dat，该文件就是ANSYS的许可文件，将它存放在指定目录下永久保存，本例中存放在D：LMAGNITUDE文件夹中。 三、安装ANSYS ①将ANSYS的安装光盘放入光驱中，出现如图1-1的画面，选择Install ANSYS 10．0开始安装AHSYS10．0。 ②开始运行ANSYS安装程序，出现ANSYS安装欢迎界面如图1-2的所示，选择Next按钮进行下一步安装。 第2页

ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)

Workbench Mesh网格划分分析步骤网格划分工具平台就是为ANSYS软件的不同物理场和求解器提供相应的网格文件，Workbench中集成了很多网格划分软件/应用程序，有ICEM CFD，TGrid，CFX，GAMBIT，ANSYS Prep/Post等。网格文件有两类： ①有限元分析（FEM）的结构网格： 结构动力学分析，电磁场仿真，显示动力学分析（AUTODYN，ANSYS LS DYNA）； ②计算流体力学（CFD 分析）分析的网格：用于ANSYS CFX，ANSYS FLUENT，Polyflow； 这两类网格的具体要求如下： （1）结构网格： ①细化网格来捕捉关心部位的梯度，例如温度、应变能、应力能、位移等； ②大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选； ③有些显示有限元求解器需要六面体网格； ④结构网格的四面体单元通常是二阶的（单元边上包含中节点）； （2）CFD网格： ①细化网格来捕捉关心的梯度，例如速度、压力、温度等； ②由于是流体分析，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； ③大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选，流体分析中，同样的求解精度，六面体节点数少于四面体网格的一半。 ④CFD网格的四面体单元通常是一阶的（单元边上不包含中节点） 一般而言，针对不同分析类型有不同的网格划分要求： ①结构分析：使用高阶单元划分较为粗糙的网格； ②CFD：好的，平滑过渡的网格，边界层转化（不同CFD 求解器也有不同的要求）； ③显示动力学分析：需要均匀尺寸的网格；

注：上面的几项分别对应Advanced中的Element Midside Nodes，以及Sizeing中的 Relevance Center，Smoothing，Transition。 网格划分的目的是对CFD (流体) 和FEM (结构) 模型实现离散化，把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元。 用户需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾。细密的网格可以使结果更精确，但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间，特别是有些不必要的细节会大大增加分析需求。而有些地方，如复杂应力梯度区域，这些区域需要高密度的网格，如下图所示。一般而言，我们需要特别留意几何体中物理量变化特别大的区域，这些地方的网格需要划分得细密一些！