ANSYS网格划分简介

集流管例子 : 热应力气流分析的外部铸件和内部流体的网格划分 2-3
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格详述 需考虑的事项
• 细节:
– 多少几何细节是和物理分析有关的 – 不必要的细节会大大增加分析需求
• 细化
– 哪些是复杂应力梯度区域？这些区 域需要高密度的网格.
–FEA Simulations
• 结构动力学分析 • 显示动力学分析
– AUTODYN – ANSYS LS DYNA
• 电磁分析
–CFD 分析
• ANSYS CFX • ANSYS FLUENT
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网格详述
• Patch Conforming • Patch Independent
– (ICEM CFD Tetra algorithm)
– 扫掠划分 – 多区 – 六面体支配的 – CFX-网格
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Training Manual
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– 细化网格来捕捉关心的梯度
• 例如. 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
• 这导致较大的网格数量, 经常数百万的单元
– 大部分可划分为四面体网格, 但六面体单元仍 然是首选的
– 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)
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– 有很多方法来检查单元网格质量 (mesh metrics*)。例如 ，一个重要的度量是单元畸变度 （ Skewness ）。畸变度是单元相对其理想形状的相对扭曲的度量，是一个值在0 (极好 的) 到1 (无法接受的)之间的比例因子.
0-0.25 Excellent
0.25-0.50 very good
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目的
– 对 CFD (流体) 和FEA (结构) 模型实现离散化。
– 划分网格的目的是把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元. – 3D网格的基本形状有 :
四面体 (非结构化网格)
六面体
棱锥 (四面体和六面体
(通常为结构化网格)
之间的过渡)
棱柱 (四面体网格被拉伸 时形成)
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有必要划分这里 的网格吗？
在螺栓孔附近进行网 格细化
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流体边界层的网格
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网格详述
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• 质量
– 复杂几何区域的网格单元会变扭曲。劣质的单元会导致劣质的结果，或者在某些情况无 结果!
2D几何网格划分方法
• 面体或壳2D几何有四种不同网格划分方法:
– 自动的 (四边形支配)
– 三角形 – 均匀四边形和三角形 – 均匀四边形
Training Manual
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几何要求
• 所有的3D 网格划分方法要求 组成的几何为实体
• 所有网格将写入共同的中心数据库 • 3D 和2D 几何存在很多不同的网格划分方法
Training Manual
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网格划分方法
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3D 几何网格划分方法
• 3D 几何有六种不同网格划分方法:
– 自动划分 – 四面体
0.50-0.80 good
0.80-0.95 acceptable
0.95-0.98 0.98-1.00
bad
Unacceptable
*更多检查网格的信息在培训讲稿的附录文件中。
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CFD网格划分问题
• CFD网格
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网格类型
• 四面体网格和四面体/棱柱混合网格
Training Manual
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网格类型 • 六面体网格
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• 优点
– 任意体总可以用四面体网格 – 可以快速, 自动生成, 并适用于复杂几何 – 在关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格 – 可使用膨胀细化实体边界附近的网格 (边界层识别)
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ANSYS网格划分应用程序流程
• ANSYS网格划分应用程序使用‘分割’ 的方法 • 几何体的各个部件可以使用不同的网格划分方法
– 不同部件的体的网格可以不匹配或不一致 – 单个部件的体的网格匹配或一致
ANSYS网格划分简介
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ANSYS网格划分应用程序概述
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• Workbench中ANSYS Meshing应用程序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:
Training Manual
• 如果输入一个由面体组成的几何，需要在ANSYS网格划分应用程序中生成 Baidu NhomakorabeaD网格，就需要额外的步骤将其转换为3D 实体 (尽管表面体可以由表面网 格划分法来划分)
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四面体网格
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网格划分程序
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1. 为方便使用创建命名选项 2. 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) 3. 设定网格划分方法 4. 定义网格设置 (尺寸, 控制, 膨胀, 等.) 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