四面体网格的生成
HyperMesh与SimLab四面体网格划分与质量控制方法
• 因此,还要再检查一项,在HM中选择外表面任意一单元,通过“by attached”选择所有与其 连接的单元隐藏,最后查看图形区是否有剩余的2D单元,如果没有则证明其是封闭的,如果 有则不是封闭的
这仅仅针对单个结构件!
表面单元的检查
• 对于单元质量的检查,类似之前结构所讨论的 • 流体表面单元封闭性的检查项跟之前结构网格类似,但具体查看要更复杂,主要检查以下三
项:
Intersection/ penetration
T-connection and
Free edges
Leakage
Intersecton/penetration
Leakage
• 然而对于特别复杂的模型,有时难以确定流域内外的单元,这时候检查泄漏可按如下步骤: ➢选择外表面任意face,通过connected将所有外表面单元单独 显示出来 ➢检查单独显示的faces是否有T-connection and free edges, 如有,则说明相应处有泄漏 ➢最后通过element path找到泄漏处并修复
注意:以下所有讨论基于standard tetra mesh
质量控制
• 四面体网格质量控制较为复杂,对于standard tetra mesh,总体来说可以通过以下三种来进 行控制修复
➢通过表面封闭的2D单元质量来控制 ➢在四面体生成过程中设置参数来控制 ➢四面体生成后通过HM/SimLab相关工具来修复
• 对于单个结构件来说,正确的2D表面网格不会有T-connection和free edge,在HM中可以通过 tool—edges来检查者两项。
以上也可以在SimLab中检查
第四节 ICEM-四面体网格
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-16
Natural Size – 网格细分
Refinement
– 沿圆上布置的网格数量 – 避免网格细分达到global minimum 这会造成网格数 量极其大
– 沿圆布置的网格数量达到 设定值后即停止增长 Prescribed size Natural size
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-21
从几何和部分表面网格生成网格
From Geometry and Surface Mesh
– 部分几何表面是三角形网格 – Octree 划分新网格,并于原部分 网格一致 – 可以在两个模型的公用界面保持 网格不变,两模型单独划分 – 可以对不修改的几何保持不变, 其他更改几何部分重新网格划分 – 选项: 同 From geometry 一样 • 需要选择 Existing Mesh Parts
Prescribed size Natural size (1/5th smaller)
Cells in Gap = 5
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-18
尝试 ValveNatural 练习
其他全局网格参数选项
定义 thin Cuts
– 避免薄的固体表面上网格大于厚度时容易在表面形成洞 – 可以通过分别定义固体上下两表面为两个part,并在定义框中选择 这两个part,完成ThinCut
– 要单独设定面或线的参数,
–
9/9/05
可先选Surface 或 Curve Mesh Size,再使用Part选择
Ansys_workbench网格划分相关
Ansys_workbench网格划分相关Mesh 网格划分方法—四面体(Patch Conforming和Patch Independent)、扫掠、自动、多区、CFX划分1.四面体网格优点—适用于任意体、快速自动生成、关键区域使用曲度和近似尺寸功能细化网格、可使用边界层膨胀细化实体边界。
缺点—在近似网格密度下,单元和节点数高于六面体网格、不可能使网格在一个方向排列、由于几何和单元性能的非均质性,不适用于薄实体或环形体常用参数—最小和最大尺寸、面和体的尺寸、Advanced尺寸功能、增长比(Growth—对CFD逐渐变化,避免突变)、平滑(smooth—有助于获得更加均匀尺寸的网格)、统计学(Statistics)、Mesh MetricsPathch Conforming—默认考虑几何面和体生成表面网格,会考虑小的边和面,然后基于TGRID Tetra算法由表面网格生成体网格。
作用—多体部件可混合使用Patch Conforming四面体和扫掠方法共同生成网格,可联合Pinch Control 功能有助于移除短边,基于最小尺寸具有内在网格缺陷Patch Independent—基于ICEM CFD T etra算法,先生成体网格并映射到表面产生表面网格。
如果没有载荷或命名,就不考虑面和边界(顶点和边),此法容许质量差的CAD几何。
作用—可修补碎面、短边、差的面差数,如果面上没有载荷或者命名,就不考虑面和边了,直接将网格跟其它面作一体划。
如果有命名则要单独划分该区域网格体膨胀—直接选择要膨胀的面,就可使面向内径向生成边界层面膨胀—选择要膨胀的面,在选择面的边,就可以向面内膨胀2.扫掠网格体须是可扫掠的、膨胀可产生纯六面体或棱柱网格,手动设置源和目标面,通常一对一,薄壁模型(Src/Trg选择Manual Thin)可自动划分多个面,在厚度方向上划分多个单元。
3.自动化分网格—应该划分成四面体,其与扫掠取决于体是否可扫掠,同一部件的体有一致网格,可程序化控制膨胀4.多区扫掠网格划分—基于ICEM CFD六面体模块,多区划分完后,可给多区添加膨胀5.CFX网格—使用四面体和棱柱网格对循环对称或旋转对称几何划分网格,不考虑网格尺寸或没有网格应用尺寸可使用CFX网格全局网格控制1.Physics Preference 物理设置包括力学(Mechanical)、CFD、电磁(Electromagnetic)、显示(Explicit)分析2.结构分析—使用哪个高阶单元划分较为粗糙的网格。
第五章三维实体网格划分
第五章三维实体网格划分本章讲述三维实体网格划分。
包括三部份内容:●生成四面体网格零件:对实体指定线性或2次四面体网格。
●四面体网格填充器:通过从曲面网格生成四面体网格来对实体划分网格。
●扫描实体网格:通过从曲面网格生成六面体或楔形网格对实体划分网格。
5.1 生成3D零件网格本节说明如何利用四面体网格划分方式生成3D网格。
在【Generative Structural Analysis】(通用结构分析)工作台和【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具)工作台都有本命令。
依照用户安装的产品不同,显示的选项是不同的:●【Generative Structural Analysis】(通用结构分析)或【FEM Surface】(曲面网格划分)系列产品。
●【FEM Solid】(有限元实体划分)系列产品。
5.1.1 【Generative Structural Analysis】(通用结构分析)或【FEM Surface】(曲面网格划分)系列产品在通常的用户中,一样安装的是第一种情形。
在这种设置下,不管是在通用结构分析工作台仍是高级划分工具工作台,概念3D网格的零件时,弹出的对话框只有两个选项卡。
(1)点击【Meshing Methods】(网格划分方式)工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】(四面体网格划分器)按钮,如图5-1所示。
若是用户在【Generative Structural Analysis】(通用结构分析)工作台,那么需要点击【Model Manager】工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】(四面体网格划分器)按钮,如图5-2所示。
图5-1【Octree Tetrahedron Mesher】(四面体网格划分器)按钮图5-2(2)在图形区选择要划分网格的实体零件。
选择后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesh】(四面体网格划分器)对话框,如图5-3所示。
ansysworkbenchmeshing网格划分总结
ansysworkbenchmeshing⽹格划分总结a n s y s w o r kb e nc hm e s h i n g⽹格划分总结标准化⽂件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIBase 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3DSweep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。
HYPERMESH画网格方法总结
Hypermesh常用操作方法总结PART1 几何清理Point edit面板:1.replace子面板两两合并硬点2.release子面板释放固定点3.add子面板在表面增加固定点以控制网格样式4.project用于将点投影至相对边上5.suppress子面板用于去除硬点1.toggle,equivalence,replace子面板可以合并自由边2.suppress子面板删除多余线条3. edge fillet修改曲线圆角特征Surface面板:创建表面:1.在Geom页中选择surface2. 进入spline/filler子面板3. 取消选择auto create(free edge only)复选框,激活keep tangency复选框(使用keep tangency功能可以保证新创建的面与相邻面平滑过渡)4. 选择线条,点击create创建表面Surface edit 面板:对表面进行分割(以控制网格样式)1. trim with nodes 设定节点分割表面2. trim with lines 画线条分割表面,with cut line 选择surf ,之后drag a cut line画线,点击鼠标中键完成分割 3. trim with surf 用三点法创建表面以分割表面Solid面板:创建实体:1. 在主面板中选择Geom 页,进入solids 面板2. 选择bounding surfs 子面板3. 激活auto select solid surfaces 复选框4. 选择图形区任意一个曲面5. 此时模型所有面均被选中6. 点击Create 按钮,创建实体7. 状态栏提示已经创建一个实体,注意实体与曲面区别是:实体边线线型比曲面边线粗。
Solid edit 面板:分割实体:方法一:利用已有的内部线条将两部分实体分开 1. 进入solid edit 面板节点法 分割表面2. 选择trim with lines子面板3. 在with bounding lines栏下,激活solids选择器。
Delaunay四面体网格并行生成算法研究进展
Ab ta t n o d r t a c l r t t e p o e s f me h g n r t n, a d t k u l a v n e o a i u sr c :I r e o c e e a e h r c s o s e e a i o n a e f l d a c f v ro s
D lu a e n y四面体 网格 并行 生成 算 法研 究 进展 a
王 磊, 聂玉峰, 李义强
( 北工业大学理学院 西
( fi@ n u e u c ) yn e wp . d . n
西安
70 2 ) 1 1 9
摘
要 :纵 观 近 2 O年 国 内外 D l n y四面 体 区域 分 解 模 式 和 基 于 e ua a 依
a g ihm s a e ca s fe nt o a n de o l ort r l s ii d i o d m i c mpo ii n m o e a od — s d mo e sto d nd n e ba e d .A n h l ort d t e a g ihms o f d oma n d c m p ii o r u t e s i gu s d a he d c pld s ta d t e c up e o tby t i e o oston m de a e f r h rditn i he st e ou e or n h o l d s r he c ompl x t o c mm u c ton . The e iy f o nia i s n, t f a u e o pr s n e mode a e o nt d ut h oug he e t r s f ee td s r p i e o t r h s ve i o e r s nt tv a a l lDe a a e r he r lm e h ge e a i l ort swih r s c o ur y ng s me r p e e a i e p r le l un y t t a d a s n r ton a g ihm t e pe tt
自由网格划分
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Hypermesh的2D面板的automesh 来对面和网格单元自动划分。
对于复杂几何模型而言,自动分网方法省时省力,但缺点是单元数量甚至会出现单元不能达到预想的效果,如在某些地方需要较少单元,而在另外的地方需要更多的单元时,通常不容易控制。
因此需要对面进行一些几何分块处理,以得到符合分网工作者的意愿的具有较高计算效率的网格。
对于三维复杂模型只能生成四面体单元,分网效率极高,只要设置相关参数就等得到较好的网格,但是网格数量取决于几何模型的最小特征,网格数量通常非常大,因此为了获得更高的计算效率的有限元网格,通常要对几何模型进行一些处理,和二维情况类似,可以进行分块处理,如进行局部细分。
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。
目前大多数分网软件对这些条件有了很大的放宽,包括:面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。
面上对边的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。
面上可以形成全三角形的映射网格。
体可以是四面体、五面体、六面体或其它任意多面体。
体上对应线和面的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。
对于三维复杂几何模型而言,通常的做法是利用线面切割功能,将其切割成一系列四、五或六面体,然后对这些切割好的体进行映射网格划分。
当然,这种纯粹的映射划分方式比较烦琐,需要的时间和精力较多,但能保证较高的网格质量。
拖拉、扫略网格划分对于由面经过拖拉、旋转、偏移等方式生成的复杂三维实体而言,可先在原始面上生成壳单元形式的面网格,然后在生成体的同时自动形成三维实体网格。
对于已经形成好了的三维复杂实体,如果其在某个方向上的拓扑形式始终保持一致,则可用扫略网格划分功能来划分网格;这两种方式形成的单元几乎都是六面体单元。
水道STARCCM分析过程
水道STAR-CCM+分析过程一、前处理1、导入面网格选择面网格文件导入模式,选择创建新零部件,其他保持默认下图为导入的水道的几何视图PRT001在零部件中的上,右键,选择修复表面保持默认设置点击右下方的执行,查找有问题的面下面两幅图是显示的有问题的面或者线,其中的2和3是无关紧要的,取消勾选,并且可以看出第1项(穿刺面)有一个错误,从下面的第三幅图也可以看出。
一定要做但是很基础,有穿刺的面(关于表面的修复是个比较费时且复杂的活,好)通过观察把相应的面删除选中需要删除的面之后,点击删除面,ctrl键,并多选这几条曲线(需要构成一个回路)下图为删除之后的面,按住选择填充孔,就可以把这个面补上。
下图为填上的面,此时穿刺面已经没有了,并且没有自由边了。
2、拆分表面因为建立这个模型的时候,表面分的比较多,所以可以先合并表面,在拆分表面之前,把所有的表面全部选上,右键,点击结合。
有两种方法可以拆分表面方法1 直接在表面选择以角度分割选择根据角度进行分割70(根据模型的形状进行设定,根据经验)点击确定把角度改成下图为根据角度分割出的六个表面(一会还有根据表面的类型和用途,进行合并)下图是把表面按类型进行结合和重新命名之后的图方法2 在修复表面里进行表面拆分右键零部件PRT0001,点击修复表面选择一个面(双击一个面,软件会自动的根据一些规则把这个面全选上)在组织里,按图中的设置勾选,点inlet)点击新建,会出现右边的对话框,输入这个面的名字(在这里命名为击确定。
点击修改,即可储存这个零件表面命名的设置其他几个面和这个方法一样,不再赘述。
.如果有零件没有出现,可能是由于以下几种原因可能是几何场景没有打开,双击即可打开几何场景,并且要检查几何和轮廓的可见性,在几何和轮廓右击,即可切换可见性。
如果看到几何场景已经打开,但是看不到零件拖拽零件到几何场景中,释放鼠标,选择添加到几何(几何是三维表面图,轮。
廓是轮廓线)如果单一表面不出现,也是通过拖拽进行显示的。
四面体网格生成方法的与实现
四面体网格生成方法的研究与实现
田素垒 , 张志毅 , 陈 敏 , 张 娴
( ) 西北农林科技大学 信息工程学院 ,陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0
摘 要 : 针对四面体网格生成过程中需 要 人 工 构 造 背 景 网 格 和 指 定 尺 寸 信 息 的 问 题 , 提 出 了 一 种 自 动 计 算 网 格 尺 寸 的 方 法 。 该方法通过按层次推进产生四面体网格 , 根据周围前沿面的尺寸 和 法 线 信 息 , 计 算 新 生 成 四 面 体 的 尺 寸 , 使 四 面 体 网 格在尺寸上能够均匀分布 。 在网格生成过程中 , 无需人工指定相关信 息 , 并 能 保 证 新 生 成 四 面 体 的 质 量 。 联 立 直 线 和 平 面 的参数方程 , 根据方程组解的情况判断线段和三角形是否相交 , 并对相交 的 条 件 作 了 详 细 的 分 析 。 使 用 空 间 八 叉 树 管 理 前 沿面 , 降低与前沿面相关操作的复杂度 。 数值算例表明 , 该方法能够生成较高质量的四面体网格 。 关键词 : 四面体网格 ; 层次推进 ; 尺寸计算 ; 相交测试 ; 八叉树 )1 中图法分类号 : T P 3 9 1 . 4 1 文献标识号 :A 文章编号 : 1 0 0 0 7 0 2 4( 2 0 1 2 1 4 4 1 6 0 6 - - -
( ,N ,Y ) C o l l e e o f I n f o r m a t i o n E n i n e e r i n o r t h w e s t A r i c u l t u r e a n d F o r e s t U n i v e r s i t a n l i n 7 1 2 1 0 0, C h i n a g g g g y g g
HYPERMESH画网格总结
Hypermesh常用操作方法总结PART1 几何清理Point edit面板:1.replace子面板两两合并硬点2.release子面板释放固定点3.add子面板在表面增加固定点以控制网格样式4.project用于将点投影至相对边上5.suppress子面板用于去除硬点1.toggle,equivalence,replace子面板可以合并自由边2.suppress子面板删除多余线条3. edge fillet修改曲线圆角特征Surface面板:创建表面:1.在Geom页中选择surface2. 进入spline/filler子面板3. 取消选择auto create(free edge only)复选框,激活keep tangency复选框(使用keep tangency功能可以保证新创建的面与相邻面平滑过渡)4. 选择线条,点击create创建表面Surface edit面板:对表面进行分割(以控制网格样式)1.trim with nodes设定节点分割表面2.trim with lines画线条分割表面,with cut line选择surf,之后drag a cut line画线,点击鼠标中键完成分割3.trim with surf用三点法创建表面以分割表面Solid面板:创建实体:1. 在主面板中选择Geom页,进入solids面板2. 选择bounding surfs子面板3. 激活auto select solid surfaces复选框4. 选择图形区任意一个曲面5. 此时模型所有面均被选中6. 点击Create按钮,创建实体7. 状态栏提示已经创建一个实体,注意实体与曲面区别是:实体边线线型比曲面边线粗。
Solid edit面板:分割实体:方法一:利用已有的内部线条将两部分实体分开1. 进入solid edit面板2. 选择trim with lines子面板3. 在with bounding lines栏下,激活solids选择器。
Hypermesh总结——网格划分篇
1、我想提取一个面的线,映射到另外的面上,然后用那个线来分面,该怎么做呢?如果是几何面,但是没有你需要的边界线的话,你可以在几何面上已有的边界线上create nodes,然后利用这些nodes --〉lines /create,建立你需要的线,再project;或者最简单的办法,选择surf edit/line from surf edge如果是网格面,你可以geom/fea->surface,再project,或者直接project nodes,利用nodes 可以直接划分面2、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。
project.3、面上网格分不同的comp划分,但划分后所有网格并不是连续的,只有同一个comp的网格连续,和临近的comp相邻的网格不连续,就是存在重叠的单元边和结点,如何合并为连续的单元1、Tool ->edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点2、Tool ->faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点4、我的模型画出六面体单元了,但是是8节点的,想变成20节点的,怎么变?我用的是solidmap功能生成六面体单元的?1D or 2D or 3D下面的order change5、直接在已分网的体表面上,create elements through nodes,这个要在哪个菜单实现?我找不着edit/element中不是有个create吗?那就是通过node建单元6、对灰线构成的区域划分2D网格,网格后发现灰线变成了红线,是怎么回事呢?对计算结果有影响么?灰色的是lines,至于为什么画完网格后会变成红色,是因为生成了surface,surface的自由边会由红色来表示。
请注意为什么会生成surface,是因为你选择了mesh/keep surface这个选项7、偶很想知道OI mesh定义是什么,和普通的mesh有什么区别普通mesh的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh划分的网格效果差不多,QI的具体参数可以自行设定。
Workbench中直接调用ICEMCFD进行网格划分
Workbench中直接调用ICEM CFD进行网格划分自从ANSYS 12.0之后,ICEM CFD就从Workbench中被分离出去,作为一个独立的程序使用了。
取而代之的是Meshing模块。
最新版本13.0的meshing模块功能已经相当强大,足够应付工程需要了。
但是有许多人还是用不习惯meshing 模块的操作方式,包括我在内。
对于熟悉使用ICEM CFD的使用者来说,若能在meshing中直接调用ICEM CFD进行网格划分,无疑是一件美好的事情。
其实在13.0的meshing中,是可以直接调用icem cfd的。
下面我们以一个最简单的例子来说明这个过程。
1、创建一个static structure工程,并保存,如图1所示。
为什么选择static structure做为例子,主要还是因为icem cfd做固体网格的边界识别问题。
如果是流体计算,大可以把几何输出到icem中,免去诸多麻烦。
当然不是说流体计算不适合直接调用icem进行划分了。
图1 创建一个工程图2 打开DM 图3 创建的几何2、进入DM建立几何模型右键点击Geometry,选择new geometry,打开DM,进行几何模型创建,如图2所示。
保存模型,关闭DM,返回到工程浏览窗口。
为方便起见,建立的模型非常简单,就是两个圆柱通过布尔运算合并在一起。
由于不是讲DM,所以这里从简。
3、进入DS右键点击Model,选择Edit…,如图4所示。
进入DS界面,会自动导入第二步建立的模型。
如果导入不成功,可能是安装上的问题,可以参看上一篇博文中的解决方案。
图4 进入DS 图5 设置网格划分方法4、设定网格划分方式在DS的属性节点菜单中右键点击Mesh,选择Insert > Method,插入方法,如图5所示。
设置网格划分方式,如图6所示。
注意以下几点:(1)设置Method 为MultiZone.(2)设定Write ICEM CFD Files为Interactive.这是最主要的两点,其他的就见机设置好了。
(完整版)有限元网格剖分方法概述
有限元网格剖分方法概述在采用有限元法进行结构分析时,首先必须对结构进行离散,形成有限元网格,并给出与此网格相应的各种信息,如单元信息、节点坐标、材料信息、约束信息和荷载信息等等,是一项十分复杂、艰巨的工作。
如果采用人工方法离散对象和处理计算结果,势必费力、费时且极易出错,尤其当分析模型复杂时,采用人工方法甚至很难进行,这将严重影响高级有限元分析程序的推广和使用。
因此,开展自动离散对象及结果的计算机可视化显示的研究是一项重要而紧迫的任务。
有限元网格生成技术发展到现在, 已经出现了大量的不同实现方法,列举如下:1.映射法映射法是一种半自动网格生成方法,根据映射函数的不同,主要可分为超限映射和等参映射。
因前一种映射在几何逼近精度上比后一种高,故被广泛采用。
映射法的基本思想是:在简单区域内采用某种映射函数构造简单区域的边界点和内点,并按某种规则连接结点构成网格单元。
也就是根据形体边界的参数方程,利用映射函数,把参数空间内单元正方形或单元三角形(对于三维问题是单元立方体或单元四面体)的网格映射到欧氏空间,从而生成实际的网格。
这种方法的主要步骤是,首先人为地把分析域分成一个个简单可映射的子域,每个子域为三角形或四边形,然后根据网格密度的需要,定义每个子域边界上的节点数,再根据这些信息,利用映射函数划分网格。
这种网格控制机理有以下几个缺点:(1)它不是完全面向几何特征的,很难完成自动化,尤其是对于3D区域。
(2)它是通过低维点来生成高维单元。
例如,在2D问题中,先定义映射边界上的点数,然后形成平面单元。
这对于单元的定位,尤其是对于远离映射边界的单元的定位,是十分困难的,使得对局部的控制能力下降。
(3)各映射块之间的网格密度相互影响程度很大。
也就是说,改变某一映射块的网格密度,其它各映射块的网格都要做相应的调整。
其优点是:由于概念明确,方法简单,单元性能较好,对规则均一的区域,适用性很强,因此得到了较大的发展,并在一些商用软件如ANSYS等得到应用。
ansys workbench meshing网格划分总结
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3DSweep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['kɜːvətʃə]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[prɒk'sɪmɪtɪ]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。
ANSYS网格划分的各种方法介绍
对于某些形式的复杂几何模型,可以利用ANSYS的约束方程和自由度耦合功能来促成划分出优良的网格并降低计算规模。比如,利用CEINTF命令可以将相邻的体在进行独立的网格划分(通常是采用映射或扫略方式)后再"粘结"起来,由于各个体之间在几何上没有联系,因此不用费劲地考虑相互之间网格的影响,所以可以自由地采用多种手段划分出良好的网格,而体之间的网格"粘结"是通过形函数差值来进行自由度耦合的,因此连接位置处的位移连续性可以得到绝对保证,如果非常关注连接处的应力,可以如下面所述再在该局部位置建立子区模型予以分析。再如,对于循环对称模型(如旋转机械等),可仅建立一个扇区作为分析模型,利用CPCYC命令可自动对扇区的两个切面上的所有对应节点建立自由度耦合条件(用MSHCOPY命令可非常方便地在两个切面上生成对应网格)。
本文介绍了ANSYS网格划分的各种方法。
在ANSYS中,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。
四面体剖分的实现
四面体剖分的实现1 研究现状网格剖分算法经历了从平面到曲面,再到三维实体剖分的发展过程,国内外学者为推动网格剖分的发展做出了很多贡献。
作为当前网格生成领域研究热点的四面体剖分,出现了很多方法,其中比较成熟和普遍使用的算法有:Delaunay 法和前沿推进法,以及映射法、栅格法、模板法和多区域法等。
Delaunay法在三维空间存在边界一致性和薄元处理等问题,由于这些问题的存在,使Delaunay法适用范围有限,稳定性不好。
针对存在的这些问题,Y Bai 等改良了约束Delaunay网格生成算法;陈学工等提出可消除退化现象引起的潜在错误的方法。
前沿推进法是节点和单元同步生成。
前沿推进法是一种全自动网格剖分算法,三维的前沿推进法是从待剖分域的表面三角形集合(称作初始前沿队列)开始,循环往复,当前沿队列为空时结束的一种网格划分方法。
前沿推进法缺乏一般性的理论支撑,要进行大量的算术判断,占用了大量时间,因此对数据结构的要求很髙,对于三维空间前沿推进法还存在收敛性等问题。
基于此很多人都对前沿推进法做了改进工作,吴宝海等提出一种两侧推进的波前法,Li等人采用由内而外的波前推进的方式生成了全六面体网格。
除过以上介绍的算法,四面体网格划分有针对不同问题的算法。
如陈一民等提出对多面体进行划分的算法; B Jonathan等提出一种多材质的四面体网格生成算法;J Wang等提出了一种能得到高质量四面体网格的自适应算法;S Tian 等提出了一种在模型轮廓的基础上生成网格的算法;R Montenegro等提出自动生成自适应四面体网格的算法。
如何自动划分网格逐渐成为有限元法发展的瓶颈,许多科学家和工程师在全自动有限元网格划分算法的研巧和实现上努力。
网格生成是实际问题求解的前提,对于超薄、相邻或包含关系的复杂模型,生成符合实际要求的有限元网格是一个耗时很大的任务。
此时,网格的自动生成算法节省时间的同时提供了髙精度,保证了问题分析的准确性。
ansys单元划分技巧
ansys单元划分技巧众所周知,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网格划分详细介绍
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。