ANSYS之三维自动体网格-弯管流动
ANSYS自由网格与映射网格解析
ANSYS自由网格与映射网格解析ANSYS软件平台提供了自由网格划分（Free）和映射网格划分（Mapped）两种策略。
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，通过网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。
而映射划分则是用于曲线、曲面、实体的网格划分方法，可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体进行划分，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。
在进行一般的网格控制之前，用户应该考虑好，是使用自由网格划分还是映射网格划分。
自由网格划分对于单元没有特殊的限制，也没有指定的分布模式，而映射网格划分则不但对单元形状有所控制，而且对单元排布模式也有要求。
两者划分结果的差别如图2.52所示。
2.7.1 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，它可以在面上（平面、曲面）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号体单元SOLID92）。
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。
ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)
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有限元分析的结构网格：结构动力学分析，电磁场仿真，显示动力学分析；②计算流体力学分析的网格：用于ANSYS CFX，ANSYS FLUENT，Polyflow；这两类网格的具体要求如下：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；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；③显示动力学分析：需要均匀尺寸的网格；物理选项实体单元默认中结点关联中心缺省值Coarse Coarse Medium Coarse 平滑度过渡 Mechanical CFD Electromagnetic Explicit Kept Dropped Kept Dropped Medium Medium Medium Fine Fast Slow Fast Slow 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。
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网格划分功能简介
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,dimensionDimension：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。
ansysworkbenchmeshing网格划分总结（1）
ansysworkbenchmeshing⽹格划分总结（1）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。
——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。
【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网格控制之——局部网格控制
Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制虽然我们学习了全局网格控制的方法，但是在对模型网格划分时，我们一般先接受默认值或定义少量参数，利用Relevance 、Relevance Center、Transition等进行全局网格调整，在必要的区域依靠Advanced Size Functions（高级尺寸函数）细化网格。
我们对网格划分的整体思路是先进行整体网格控制，然后对被选的边、面进行网格细化。
局部网格控制工具在Mesh Control下，或右击Mesh——insert 下。
局部网格设置局部网格控制包含了8个工具，分别是Method（网格划分方法）、Sizing （网格尺寸）、Contact Sizing（接触网格尺寸）、Refinement （细化）、Face Meshing（映射面网格）、Match Control（匹配控制）、Pinch（收缩）、Inflation （膨胀）等。
1 Method网格划分方法Method网格划分方法1.1 Automatic 自动划分法若实体在整体上可扫掠，则划分为六面体，否则划分为四面体。
因为我们用来分析的几何体往往没有那么规整，要达到整体上课扫掠几率是很低的，所以在用Automatic 划分网格时，往往划出来的都是四面体，如下图所示。
对于可扫掠可理解为模型截面无突变，可通过一次性拉伸、扫掠、多截面扫掠等建模方法得到的实体，具体规则见1.4。
自动划分的网格1.2 Tetrahedrons四面体网格优点：适用于任意体，适应性强。
能快速生成。
在关键区域容易使用曲率和近距细化网格。
可使用膨胀细化实体边界的网格。
缺点：在近似网格密度下，单元节点数高于六面体网格。
不能使网格在一个方向排列。
不适合于薄实体或环形体。
1.3 Hex Dominant六面体主导网格法先在几何体表面生成六面体网格，再按需要填充六面体、棱锥或四面体单元。
最终的网格往往是外6面体内4面体。
Ansys建模与网格划分指南
第二章 规划分析方案 2.1 规划的重要性 当开始建模时，用户将（有意地或无意地）作许多决定以确定如何来对物理系统进行数值模 拟；分析的目标是什么？模型是全部或仅是物理系统的部分？模型将包含多少细节？选用什 么样的单元？有限元网格用多大的密度？总之，你将对要回答的问题的计算费用（CPU 时 间等）及结果的精度进行平衡考虑。你在规划阶段作出的这些决定将大体上控制你分析的成 功与否。 2.2 确定分析目标 确定分析目标的工作与 ANSYS 程序的功能无关，完全取决于用户的知识、经验及职业技能， 只有用户才能确定自己的分析目标，开始时建立的目标将影响用户生成模型时的其它选择。 2.3 选择模型类型（二维、三维等） 有限元模型可分为二维和三维两种。可以由点单元、线单元、面单元或实体单元组成，当然， 也可以将不同类型的单元混合使用（注意要保证自由度的相容性）。例如，带筋的薄壳结构 可用三维壳单元离散蒙皮，用三维梁单元来离散蒙皮下的筋。对模型的尺寸和单元类型的选 择也就决定生成模型的方法。 线模型代表二维和三维梁或管结构，及三维轴对称壳结构的二维模型。实体建模通常不便于 生成线模型，而通常由直接生成方法创建。 二维实体模型在薄平板结构（平面应力），等截面的“无限长”结构（平面应变）或轴对称实 体结构。尽管许多二维分析模型用直接生成方法并不困难，但通常用实体建模更容易。 三维壳模型用于描述三维空间中的薄壁结构，尽管某些三维壳模型用直接生成方法创建并不 困难，但用实体建模方法通常会更容易。 三维实体分析模型用于描述三维空间中截面积不等，也不是轴对称的厚结构。用直接生成的 方法建立三维实体模型较复杂，实体建模会使其变得容易些。 2.4 线性和高次单元的选择 ANSYS 程序的单元库包括两种基本类型的面和体单元：线性单元（有或无特殊形状的）和 二次单元。这些基本单元类型如图 2-1 所示，下面来探讨这两种基本类型单元的选择。
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。
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。
得到的结果如下图该方法实际上是在四面体网格和扫掠网格之间自动切换。
当能够扫掠时，就用扫掠网格划分；当不能用扫掠网格划分时，就用四面体。
这里不能用扫掠网格，所以使用了四面体网格。
（5）使用六面体主导的网格划分方法。
得到的结果如下该方法在表面用六面体单元，而在内部也尽量用六面体单元，当无法用六面体单元时，就用四面体单元填充。
呕心沥血总结AnsysWorkbench网格控制之——全局网格控制（上）
呕⼼沥⾎总结AnsysWorkbench⽹格控制之——全局⽹格控制（上）Ansys Workbench⽹格控制之——全局⽹格控制在使⽤ANSYS Workbench进⾏⽹格划分时，全局⽹格控制可以使⽤默认的设置，但要进⾏⾼质量的⽹格划分，还需要⽤户了解全局控制的常⽤设置，尤其是对于复杂的零部件。
⽹格全局控制的设置包含了7个组别，分别是Display（显⽰）、Defaults（缺省设置）、Sizing（尺⼨控制）、Quality（质量控制）、Inflation（膨胀控制）、Advanced（⾼级控制）、Statistics（⽹格信息）等信息，如下图所⽰。
全局⽹格设置1 显⽰组显⽰组可以⽤于直观地显⽰⽹格质量，各选项的含义将在质量组中详解。
显⽰组设置⽹格质量显⽰2 缺省设置组缺省设置包括Physics Preference物理场选择、Relevance关联度、Element Midside Nodes⽹格中节点。
缺省设置组2.1 Physics Preference物理环境选择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）等物理场选择不同物理场下默认设置如下图不同的物理环境的默认设置2.2 Relevance关联度Relevance数值越⼩⽹格越粗疏，即可拖到也可输⼊值，从-100⾄100代表⽹格由疏到密。
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。
Relevance Center是在Relevance数值基础上再次区分粗、中、精。
如下图。
Relevance Center与Relevance关系2.3 Element MIdside Nodes⽹格中节点⽤于设置⽹格的中节点，dropped为去除中节点，kept为保留中节点。
ANSYS流体分析
第一章 FLOTRAN 计算流体动力学(CFD)分析概述FLOTRAN CFD 分析的概念ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三维流体流动场的先进的工具，使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元，可解决如下问题：作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力超音速喷管中的流场弯管中流体的复杂的三维流动同时，FLOTRAN还具有如下功能：计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布研究管路系统中热的层化及分离使用混合流研究来估计热冲击的可能性用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能对含有多种流体的(由固体隔开)热交换器进行研究FLOTRAN 分析的种类FLOTRAN可执行如下分析：层流或紊流传热或绝热可压缩或不可压缩牛顿流或非牛顿流多组份传输这些分析类型并不相互排斥，例如，一个层流分析可以是传热的或者是绝热的，一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。
层流分析层流中的速度场都是平滑而有序的，高粘性流体（如石油等）的低速流动就通常是层流。
紊流分析紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流波动的流体流动情况，ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均流动下的紊流速度波动的影响。
如果流体的密度在流动过程中保持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量，该流体就可认为是不可压缩的，不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘性耗散。
热分析流体分析中通常还会求解流场中的温度分布情况。
如果流体性质不随温度而变，就可不解温度方程。
在共轭传热问题中，要在同时包含流体区域和非流体区域（即固体区域）的整个区域上求解温度方程。
在自然对流传热问题中，流体由于温度分布的不均匀性而导致流体密度分布的不均匀性，从而引起流体的流动，与强迫对流问题不同的是，自然对流通常都没有外部的流动源。
可压缩流分析对于高速气流，由很强的压力梯度引起的流体密度的变化将显著地影响流场的性质，ANSYS对于这种流动情况会使用不同的解算方法。
ANSYS-网格控制
局部网格控制
– 尺寸 – 接触尺寸 – 细化 – 映射面划分 – 匹配控制 – 收缩 – 膨胀
Training Manual
• 下面列出了可用到的局部网格控制 (可用性取决于使用的网格划分方法)
4-27
Common Mesh Controls
局部尺寸
• 局部尺寸:
– “Element Size”定义体, 面, 边,或顶点的平均单元 边长 – “Number of Divisions” 定义边的单元分数 – 球体内的“Sphere of Influence” 单元给定平均单 元尺寸 – 以上可用选项取决于作用的实体 – 如使用了高级尺寸功能选项会不同
Training Manual
4-29
Common Mesh Controls
面尺寸 – 单元尺寸
Training Manual
4-30
Common Mesh Controls
影响球 – 坐标系
Training Manual
4-31
Common Mesh Controls
面尺寸 – 影响球
Training Manual
Training Manual
• 局部网格控制
• 膨胀 • 作业 4.1 全局和局部网格控制 • 作业 4.2 映射面划分和扫掠划分
4-2
Common Mesh Controls
网格划分程序
Training Manual
1. 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) 2. 设定网格划分方法 3. 定义网格设置 (尺寸, 控制, 膨胀, 等.) 4. 为方便使用创建命名选项 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
基于ANSYS的水系统弯管的模拟计算
有很大的冲击。同样双弯管结构也会在两个弯头处发生紊流 现象，在第一个弯 管 弯 角 处 有 最 大 应 力，在 第 二 个 弯 管 弯 角 处 也有较大的应力。从 ２（ｄ）看，在弯角处及两个弯管间流速变 化较大，对竖直管 的 冲 击 力 较 大，但 在 第 一 弯 管 前 和 第 二 弯 管 后流速相对较为平稳。
一般情况下，冷 却 水 系 统 的 水 管 管 线 布 置 较 长，并 布 有 大 量的阀门、仪 表、弯 头、接 管、大 小 头 等，当 冷 水 通 过 这 些 结 构 时，冷水的流速将 会 发 生 变 化，在 不 同 的 地 方 出 现 流 速 不 均 匀 现象，导致管道系统中的水的流动不稳定，造成管道的振动，从 而对整个管道系统的稳定性造成危害。本文通过对冷却水系 统的一段的 冷 水 管 道 进 行 分 析，研 究 水 流 在 管 道 中 的 流 动 特 性，以及在通过弯 头 后 的 水 流 状 态，为 以 后 的 管 道 设 计 布 局 提 供参考依据。
到《药物分析》课程的教学当中。化被动学习为主动学习，这样 才能够使得学生在主动学习和思考的过程中，培养并锻炼他们 分析问题能力和独自应对、解决处理问题的能力。
（下转第 １６２页）
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山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第 ４８卷
２．２ 确定该课程的能力目标和素质目标
通过检索相关资 料、赴 泰 州 市 药 检 所、扬 子 江 药 业 集 团 江 苏海慈生物药业有限公司、苏中药业集团股份有限公司等单位 调研、实习、设计调 查 问 卷 与 往 届 毕 业 生 的 交 流 等 进 一 步 了 解
ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｌｂｏｗｉｎＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍ ｂｙＡＮＳＹＳ
Ansys三通管内冷热水的三维流动与热交换问题
一、问题描述：三通管是热水器中必不可少的元件，它是冷水与热水的会和之处，也是出水口所在的地方。
冷水与热水分别自三通管的两侧沿水平切向流入，在三通阀内混合后通过出口流出，最后流入大气。
二、利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型步骤1：启动gambit并选定求解器为fluent5/6。
步骤2：创建三通管转弯处管道（1）绘制圆环体（2）将多余部分切除（3）将转弯处管道移动到指定位置（4）使用对称功能绘制另一转弯处管道步骤3：绘制出口管道步骤4：绘制其他管道步骤5：将以上管道合并为整体步骤6：网格划分步骤7：设置边界类型步骤8：输出mesh文件三、利用Fluent求解器求解步骤1：启动fluent并选择求解器3D，读取mesh文件步骤2：检查网格并定义长度单位（1）确定单位长度为cm（2）检查网格（3）显示网格步骤2：创建计算模型（1）设置求解器（2）启动能量方程（3）选择ε-k 湍流模型步骤3：设置流体的材料属性 （1）操作环境的指定（2）定义材料步骤4：设置边界条件（1）设置fluid流体区域的边界条件（2）设置cool-inlet、hot-inlet和pressure-outlet的边界条件步骤5：求解方法的设置及其控制（1）求解参数的设置（2）初始化（3）打开残差图（4）开始迭代步骤5：创建等坐标平面（1）创建一个z=0cm的平面，命名为surf步骤6：绘制速度矢量图（1）绘制出口速度矢量图步骤7：绘制温度与压强分布图（1）绘制水平面温度分布图（3）绘制壁面上的压力分布图。
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。
ansys多几何体流动计算
在ANSYS中进行多几何体流动计算，可以采用多个方法，具体取决于所需分析的类型和条件。
以下是一种常见的流程，用于在ANSYS中进行多几何体流动计算的基本步骤：1. 几何模型创建：首先，使用ANSYS的几何建模工具创建各种几何体。
可以使用ANSYS DesignModeler、SpaceClaim或其他几何建模软件导入几何模型。
2. 网格生成：为计算域生成合适的网格。
ANSYS提供了多种网格生成工具，如ANSYS Meshing或ICEM CFD，用于生成结构化或非结构化网格。
根据流动条件和关注的物理现象选择适当的网格类型和细度。
3. 材料定义：定义流体和固体的材料属性。
可以指定流体的密度、粘度、热传导系数等特性。
4. 流动条件和约束条件定义：定义流动问题中的边界条件，如入口速度、出口压力、壁面边界条件等。
此外，还需要指定其他限制条件，如流动稳态或非稳态、温度场等。
5. 求解器设置：选择适当的求解器来解决流动计算问题。
ANSYS提供了各种求解器，如ANSYS Fluent或ANSYS CFX，可用于各种流动问题的求解。
设置求解器参数，如迭代收敛准则、时间步长等。
6. 运行计算：提交计算任务并运行流动计算。
根据计算复杂性和所需精度，计算过程可能花费不同的时间。
监视计算进度和收敛性，并采取必要的措施以确保计算收敛并得到准确的结果。
7. 结果分析：完成计算后，评估计算结果并进行后处理分析。
ANSYS提供了各种后处理工具，如图形显示、剪切平面、轴向截面分析等，用于可视化和分析计算结果。
8. 结果验证：验证计算结果的准确性和合理性。
使用实验数据、理论模型或其他已知解进行比较，并评估计算的准确性。
以上是在ANSYS中进行多几何体流动计算的一般步骤。
具体流程可能因具体应用和分析要求而有所不同。
在进行复杂的流动计算之前，建议您参考ANSYS的官方文档、培训资料或咨询专业工程师，以确保正确使用软件并获得准确的结果。
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ANSYS之三维自动体网格生成—弯管流动实例问题描述：弯管流动是工程实际中常遇到的问题，弯管如图所示，管内流体为水，入口速度为10m/s，出口为自由流出口，弯管具体几何尺寸如图所示。
一、创建几何模型（1）设定工作目录File→ChangeWorking Directory,选择文件存储目录（2）创建PointStep1：创建Point0，选择Geometry，如图所示，输入X=0，Y=0，Z=0，创建Point0Step2：创建Point1，选择Geometry，如图所示，输入DX=0，DY=0，DZ=500选择Point0为基准创建Point1Step3：采用相似的方法创建其余各点，其中创建不同点时的基准点和偏移量如表所示（3）创建Curve，如图所示，选择Geometry标签栏，创建Curve Step1：创建Curve1，右击模型树Model→Points，选择Blank Points，再选择Point1，中键确定，此时Point1被隐藏。
将鼠标置于主窗口Z轴坐标附近，当出现+Z时，单击中键，主窗口将显示Z轴视图。
如图所示，勾选Radius复选框，输入半径为600,。
单击选择圆心Point0，然后在其附近任意点两点，得到Curve1。
Step2：创建Curve2，如图所示，依次选择Point0和Point1，中键确定。
Step3：创建Curve3，在Method下拉列表中选择From 3Points，单击依次选择Point1，Point2，Point3，中键确定。
Step4：创建Curve4，与Step2的方法相同，连接Point3和Point4创建Cu rve。
（4）创建Surface，选择Geometry标签，单击进入创建Surface的操作。
Step1：创建弯管的侧面。
如图所示，单击Curve2为Driving curve，单击选择Curve1为Driven curve，中键确定，如下图所示。
Step2：采用与Step1相同的方法，依次生成剩余圆柱的侧面。
Step3：创建圆柱的入口端面，在Method下拉列表中选择From Curves，单击选择Curve1，中键确定。
Step4：采用与Step3相同的方法创建弯管的出口端面。
（5）创建Part。
右击模型树Model→Parts，选择Create PartStep1：创建入口Part，在Part栏中输入IN，选择由Curve1围成的入口断面。
Step2：采用Step1的方法，定义弯管侧面的Part名为WALL，定义出口端面的Part名为OUT。
定义完成后观察几何体不同Part颜色的变化。
（6）修改几何模型。
因为在创建几何模型过程中使用了一些辅助的点、线、而且在生成面的过程中会生成多余的线，因此需要删除多余的点、线。
Step1:删除所有的Point。
单击Geometry标签，按键盘中的A键删除所有的Point。
Step2:删除所有的Curve。
单击Geometry标签中，按键盘中的A键删除所有的Curve。
Step3:删除没有几何元素的空Part。
如图所示，右击模型树Model→Parts→GEOM，选择Delete，在弹出的对话框中单击Delete按钮确认删除。
Step4:创建几何模型的拓扑结构。
选择Geometry栏中的，保持默认设置，单击Apply按钮创建表征几何必需的Point和Curve，创建结果如图所示，Surface的显示方式为Wire Frame。
Step5:创建Body。
选择Geometry标签栏，在Part栏中输入名称BODY，勾选Entire model复选框，单击Apply按钮，根据整个模型的几何拓扑创建Body。
二、定义网格参数（1）定义全局网格参数。
在标签栏中选择Mesh，进入定义网格全局参数的操作。
Step1:定义网格全局尺寸。
如图所示，定义Scale factor为1，定义Max element 为400，勾选Display复选框，查看最大允许网格单元大小。
其它选项保持默认设置，单击Apply按钮确定。
Step2:定义体网格全局参数。
如图所示，在Mesh Type下拉列表中选择Tetra/Mixed，在Mesh Method下拉列表中选择Robust（Octree），其余保持默认设置，单击Apply按钮确定。
定义体网格的类型和生成方法。
Step3:定义棱柱网格全局参数。
如图所示，在Grow law下拉列表中选择exponential，定义Initial height=2，Height ratio=1.5，Number oflayers=7，单击Apply按钮确定。
（2）定义Part的网格尺寸。
右击模型树Model→Parts，选择Part Mesh Setup。
在弹出的对话框中，定义WALL的最大允许网格单元尺寸为100，并且单击Prism，即在壁面附近生成边界层棱柱网格，单击Apply按钮确定，单击Dismiss按钮退出。
（3）保存几何模型。
File→Geometry→Save Geometry As,保存当前的几何模型为Pipe.tin。
三、生成网格Step1:生成网格。
选择标签中的Mesh，勾选Create Prism Layers复选框，其余参数保持默认设置，单击Compute按钮生成网格。
生成的网格如图所示，发现在近壁面处有很好的边界层网格。
Step2:观察Y轴中面处的体网格。
如图所示，右击模型树Model→Mesh，选择Cut Plane→Manage Cut Plane。
在弹出的对话框中，在Method栏中选择by coefficients,Ax=0,By=1,Bz=0,Fraction Value=0.5，单击Apply按钮，勾选模型树Model→Mesh→Volumes，观察Y轴中面处的体网格。
Step3:采用与Step2相似的方法观察Z轴中面处的体网格。
Step4:检查网格质量。
选择Edit Mesh标签栏，选择需要检查的网格类型TETRA_4（四面体网格单元）、TRI_3（三角形网格单元）、PENTA_6(三棱柱网格单元)。
在Criterion下拉列表中选择Quality，单击Apply按钮。
网格质量都大于0.3，满足计算要求。
四、导出网格Step1:File→Mesh→Save Mesh As，保存当前的网格文件为Pipe.uns。
Step2:在标签栏中选择Output，单击选择FLUENT_V6作为求解器，单击Apply 按钮确定，如图所示。
Step3:在标签栏中选择Output，单击保存fbc和atr文件为默认名，在弹出的对话框中单击No按钮不保存当前项目文件，在随后弹出的窗口中选择Step1中保存的Pipe.uns。
随后弹出下图所示对话框，在Grid dimension 栏中选择3D，即输出三维网格；可以在Output file栏内修改输出的路径和文件名，将文件名改为Pipe，单击Done按钮导出网格。
导出完成后可在Output file栏内所示路径下找到Pipe.msh。
五、弯管流动数值计算及后处理下面将通过具体的计算检验网格是否满足数值计算要求Step1:定义网格打开FLUENT，选择三维求解器File→Read→Case，选择生成的网格Pipe.mshGrid→Check，检查网格质量，注意Minimum Volume应大于0Grid→Scale，定义网格单位。
在Grid Was Createed In 下拉列表中选择mm，单击Scale按钮。
Step2:定义求解模型Define→Models→Solve，选择求解器，单击Apply按钮，选择默认的三维基于压力隐式稳态求解器。
Define→Models→Viscous，选择湍流模型。
因为雷诺数为8.0*105，因此选择常用的Standard k-epsilon湍流模型。
Define→Materials，定义材料。
在弹出的对话框中采用空气（air）的默认设置，单击Change/Create，单击Close按钮退出。
Step3:定义边界条件Define→Boundary Conditions,定义边界条件，如下图所示①定义流体域材料。
在Zone栏中选择Body，在Type栏中选择fluid，单击Set 按钮查看材料是否为定义过的空气。
②定义入口。
在Zone栏中选择in，在Type栏中选择velocity-inlet边界条件。
在弹出的对话框中，定义Velocity Magnitude=10m/s，Turbulent Kinetic Energy=0.116021，Turbulent Dissipation Rate=0.077305，其余保持默认设置，单击OK按钮确定。
③定义出口。
在Zone栏中选择out，在Type栏中选择outflow。
④定义壁面。
在Zone栏中选择wall，在Type栏中选择wall，单击Set按钮。
在弹出的对话框中保持默认设置，单击OK按钮确定。
Step4:初始化和计算①定义求解器控制参数。
Solve→Controls→Solution，在弹出的对话框中单击OK按钮，保持默认参数。
②初始化流场。
Solve→Initialize，在Compute From栏中选择in，单击Init 按钮初始化流场，单击Close按钮退出。
③定义收敛条件。
Solve→Monitors→Residual，勾选Options栏中的Plot，设定各个参数的收敛残差值为1e-4，单击OK按钮确定。
④单击Solve→Interate,开始迭代计算。
在Number of Iterations栏中输入500，开始迭代计算。
大概迭代200步后结果收敛，下图所示为其残差变化情况，可以基本判断计算已经收敛。
Step5:后处理①显示云图。
首先定义显示切面，Surface→Iso→Surface,在Surface of Constant栏中选择Y-Coordinate，输入Iso-Values=0，在New Surface Name 栏中指定创建切面的名称为y-mid，单击Create按钮创建切面。
然后显示云图，Display→Contours，在Options栏中勾选Filled，在Contours of 栏中分别选择Velocity Magnitude、Static Pressure，在Surface栏中选择y-mid，显示切面处的速度标量和静压的云图，如下图所示。
②显示迹线图。
Display→Pathlines，在Style栏中选择line-arrows；单击Style Attributes，定义Spacing Factor=20，Scale=0.2，单击OK按钮确定；定义Steps=500，Path Skip=20，在Release From Surface栏中选择in，其余保持默认设置，单击Display按钮，显示如下图所示的三维迹线图。