ANYS 网格划分技术
ANSYS网格划分
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网格划分的类型:自由网格映射网格扫略生成体网格网格划分——类型• 自由网格:对于单元形状无限制,也没有特定规则• 映射网格:对于包含的单元形状有限制,而且必须满足特定的规则。
映射面网格只包含四边形或三角形单元,映射体网格只包含六面体单元。
映射网格典型具有规则形状,几何模型必须具有相当规则的体或面才能接受映射网格划分。
• 扫略生成体网格网格划分——前期准备分网前需要设定单元属性单元类型• 实常数• 材料特性同时,需要给实体模型分配属性网格划分——网格划分控制网格划分控制能调整实体模型划分网格的影响因素,例如单元大小。
这是整个有限元分析计算中最重要的一步。
利用网格划分工具MeshTool是最简单、方便和有效的方法。
网格划分——MeshTool网格划分——SmartSizing• 仅适用于自由划分方式• 适宜于初期对模型进行尝试性的网格划分,以获得进一步的认识• 当网格划分总是不通过时,可以作为检查几何模型是否可能划分的一种手段网格划分——单元尺寸控制1设定表面的边界(线)所用单元边长,或者控制每条线划分的单元数2设定面上的单元边长3设定线上的单元边长或单元数4设定关键点附近的单元尺寸设置单元尺寸的优先级别(由高到低):3>4>2>1网格划分——一些建议• 建议在同一个模型中不要混用两中形状的单元三角形或四边形面单元四面体或六面体体单元例外是程序生成过渡棱锥单元此时,最好将退化的四面体单元转化为非退化形式。
• 常用实体单元四面体单元:SOLID92 ;六面体单元:SOLID95,SOLID45;强烈建议不要使用退化成四面体单元的六面体单元!SOLID92SOLID95SOLID95。
ansys复杂几何模型网格划分技术
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网络划分的一点体会- 映射网格划分技巧9. 将SOLID95 单元转变为SOLID92 单元:–Main Menu> Preprocessor > -Meshing - Modify Mesh >Change Tets ...10. 选择并画出SOLID95 四面体单元:–Utility Menu > Select > Entities ...选择“Elements ”, “By Attributes ”, “Elemtype num ”GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-VolumeSweep-Sweep Opts6 使用extrude 命令直接拉伸面网格得到体网格(类似于sweep )定义面单元和体单元类型(注意此时的两种单元要匹配),给面划分网格,使用operate ——extru——elem ext opts 在列表的type 中选择定义好的体单元类型,在mat 中选择相应材料等等,一定要在VAL1 中填入拉伸的等分,否则不能拉伸成为有限元模型,modeling ——operate ——extrude ——area——along ——normal(也可以是其他)选择要拉伸的有限元面,在dist 输入拉伸长度。
注意:用此法划分完网格后要删除体中那个拉伸面的面网格,避免网格重复,使用meshing ——clear ——areas。
直接通过建立节点,单元建立有限元模型。
1. 通过crete ——elment ——element attribute 分配属性通过crete ——elment ——auto numbered ——thru node 选择响应节点构成单元2. 在已存在的选中单元的自由表面覆盖新单元,选中的单元是由所选的节点决定的,而不是单元,如同将压力加载节点上而不是单元上。
定义面单元(表面效应单元表面接触单元)sruf151 或152等等,通过select 选取符合要求的表面节点,在通过crete ——elemen——default attribute 分配属性,然后通过creat ——element ——surf/contact 中的响应选项你可以把模型的几个面连接起来,使模型满足映射网格划分的条件连接面的命令:ACCA,T 面相加的命令:AADDDGUI方式:Preprocessor|Meshing|Concatenate|AreasPreprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Add|Areas网络, 网格, 技巧, 映射, 体会面映射网格包括全部是四边行单元或全部是三角形单元。
Ansys网格划分功能简介
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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。
ANSYS网格划分详细介绍
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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网格划分技巧
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【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ANS YS的智能尺寸控制技术(SMARTS IZE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TC HG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。
ANSYS网格划分要点
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ANSYS网格划分要点ANSYS网格划分要点在划分网格前,用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。
单元属性主要包括:单元类型、实常数、材料常数。
典型的实常数包括:厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。
材料属性包括:弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。
ANSYS为用户提供了两种网格划分类型:自由和映射所谓“自由”,体现在没有特定的准则,对单元形状无限制,生成的单元不规则,基本适用于所有的模型。
自由网格生成的内部节点位置比较随意,用户无法控制。
操作方式是打开Mesh Tool工具条上的Free选项。
所用单元形状依赖于是格划分。
对于面,自由网格可以只由四边形单元组成,也可以只由三角形单元组成,或两者混合。
对于体,自由网格一般限制为四面体单元。
映射网格划分要求面或体形状满足一定规则,且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元,映射体网格只包括六面体单元,它生成的单元形状比较规则,适用于形状规则的面和体。
对于映射网格划分,生成的单元尺寸依赖于当前DSIZE、ESIZE、KESIZE、LESIZE和ASIZE的设置。
Smartsize不能用于映射网格划分。
当使用硬点时,不支持映射网格划分。
面映射网格划分:包括全部是四边形单元或者全部是三角形单元。
此面必须由3或4条线围成,在对边上必须有相等的单元划分数。
如果此面由3条线围成,则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数。
对边网格数之差相等,或者一对对边网格数相等,另一对网格数之差为偶数,也可以进行映射网格划分。
如果一个面由多于4条的线围成,则它不能直接采用映射网格进行划分,然而,为了将总的线数减少到4,其中的某些线可以被加起来(add)或连接起来(concatenated,一种进行网格划分时的操作)。
代替进行连接操作(concatenation),可以用拾取一个面的3个或4个角点来进行面映射网格划分,这种简化的映射网格划分方法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。
ansys如何划分网格
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3.网格划分控制——局部细化网格控制
多媒体教程
ANSYS 划分网格专题讲座
细化局部网格的过程实际上是将原有的单元进行了剖 分。网格细划是在网格划分工具Mesh Tool的局部细化网 格控制Refine at下拉列表框中完成,如图所示。在 Refine at下拉列表框中可以选择Nodes、Elements、 Keypoints、Lines、Areas和All Elems,以确定局部细 化网格的部位。
划分网格实例2——3D问题
多媒体教程
ANSYS 划分网格专题讲座
如图所示空心半圆柱体,其厚度为10 mm, 外径为R20 mm,内径为R10 mm,试对该圆柱 体进行网格划分。
1.划分自由网格 2.划分映射网格
January 30, 2001 Inventory #001441 11-15
下面举例说明选择的应用方法
划分网格专题
1.网格类型
• 总的来说,ANSYS的网格划分有两种:
多媒体教程
ANSYS 划分网格专题讲座
自由划分网格(Free meshing)和映射网格划分(Mapped meshing)。 • 自由划分网格主要用于划分边界形状不规则的区域,它 生成的网格相互之间呈不规则的排列。常用于复杂形状 的边界选择自由划分网格。自由网格缺点是分析精度不 够高。 • 映射网格划分用于单元形状有限制,并要符合一定的网 格模式。映射面网格只包含四边形或三角形单元,映射 体网格只包含六面体单元。映射网格的特点是具有规则 的形状,单元明显地成行排列。
• ② 如果是四条边,对边必须划分为相同数目的单元,或者是划分一 过渡型网格。
• ③ 如果是三条边,则各边设置的单元划分数必须为偶数且相等,否 则ANSYS软件会自动决定单元划分数。 • ④ 网格划分必须设置为映射网格。 • 如果一个面多于四条边,则不能直接用映射网格划分,但可以使某些 线相连接,使总线数减小到4条之后再用映射网格划分。
网格划分
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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。
ANSYS中网格划分知识总结
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ANSYS中网格划分知识总结一、步骤(1)、设置单元属性(2)、为实体模型分配单元属性(3)、通过网格划分工具设置网格划分属性(4)、对实体模型进行网格划分1)、设置单元属性1、单元类型路径:main menu —preprocessor—element—add/edit/delete经常使用的单元类型有以下几类:A:杆单元----用于弹簧、螺杆及桁架等模型B:梁单元-----用于螺栓、管件及钢架等模型C:面单元-----用于各种二维模型或简化为二维的模型D:壳单元-----用于薄板或曲面模型(板面厚度小于其板面尺寸的1/10)E:实体单元---用于各种三维实体模型说明:选择单元的基本原则是在满足求解精度的前提下尽量采用低维的单元,即优先选择单元优先级从高到底的点、线、面、壳、实体。
2、设置单元实常数路径:mainmenu-preprocessor-realconstants单元实常数通常包括杆、梁单元的横截面面积;板、壳单元的厚度、惯性矩,平板单元的轴对称特性、单元的初始预应力条件等。
注意:1、实常数与单元关键选项密切相关,不同单元关键选项值对应不同实常数设置。
2、并不是没一个单元要实常数,一般查看help选项。
3、设置材料属性路径:main menu —preprocessor—materialsprops—materials models4、设置单元坐标系统路径:utility menu—workplane—localcoordinate systems—create local CS2)、为实体模型分配单元属性1、直接方式直接方式分配单元属性在网格化的过程中会转换到有限元模型上;默认反方式为有限元模型分配属性实际上是为模型中的单元分配单元类型、材料、实常数及单元坐标等属性。
采用直接方法为实体模型分配属性,原来的实体模型的属性不会因为有限元模型的修改而变化,也就是说,如果用户第一次网格化效果不好,需要重新网格化,那么取消第一次划分产生的网格时,转换到有限元模型上的属性将自动删除,但分配到实体模型的属性仍保持在实体模型上。
ANSYS中的网格划分控制
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自由网格和映射网格划分控制一.自由网格划分自由网格划分操作,对实体模型无特殊要求。
任何几何模型,尽管是不规则的,也可以进行网格划分。
所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。
对面进行网格划分,自由网格可以只由四边形单元组成,或只由三角形单元组成,或两者混合。
对体进行划分,自由网格一般限定为四面体单元。
棱锥形单元作为过渡也可加入到四面体网格中。
如果选择的单元类型严格地限定为三角形或四面体(例如PLANE2和SOL192),程序在网格划分时只用这种单元。
但是,如果选择的单元类型允许多于一种形状(如,PLANE82或SOLID95),可通过下列方法指定用哪一种(或几种)形状:命令:MSHAPEGUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing-Mesher Opts还必须指定对此模型用自由网格划分:命令:MSHKEY,0GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing-Mesher Opts对于支持多于一种形状的面单元,缺省地会生成混合形状(通常是四边形单元占多数)。
可用[MSHAPE,1,2D和MSHKEY,0]来要求全部生成三角形网格,但如果用低次单元时建议不要这样做。
注意:可能会遇到全部网格都必须为四边形网格的情况。
当面边界上总的线分割数为偶数时,面的自由网格划分会全部生成四边形网格,并且四边形单元质量不会出错。
通过打开SmartSizing项并让它来决定合适的单元数,可以增加面边界线分割总数为偶数的机率(而不是通过LESIZE命令人工设置任何边界划分的单元数)。
应保证四边形分裂项关闭[MOPT,SPLIT,OFF],以使ANSYS不将形状较差的四边形单元分裂成三角形(四边形单元分裂时出错单元缺省是打开的。
参见MOPT命令的叙述)。
使体生成一种自由网格,应当选择只允许一种四面体形状的单元类型,或利用支持多种形状的单元并只设四面体一种形状功能[MSHAPE,1,3D和MSHKEY,0]。
ANSYS常用高级网格划分方法
![ANSYS常用高级网格划分方法](https://img.taocdn.com/s3/m/eb3c1d6aaf1ffc4ffe47ac00.png)
常用高级网格划分方法随着ANSYS功能的越来越强大和计算机性能的飞速提高,有限元分析向着大型化、复杂化的方向发展,而划分网格的观念也需要逐渐从二维模型向三维模型上上转变。
这里主要描述三种常见的高级划分网格的方法,正确的理解和掌握这些划分网格的思想对于二次开发者来说非常的重要。
1)延伸网格划分延伸网格划分是指将一个二维网格延伸生成一个三维网格;三维网格生成后去掉二维网格,延伸网格划分的步骤大体包括:先生成横截面、指定网格密度并对面进行网格划分、拖拉面网格生成体网格、指定单元属性、拖拉、完成体网格划分、释放已选的平面单元。
这里通过一个延伸网格划分的简单例子来加深对这种网格划分的理解。
图1 延伸网格划分举例建立如图1所示的三维模型并划分网格,我们可以先建立z方向的端面,然后划分网格,通过拖拉的方法在z方向按照图中所示尺寸要求的三维模型,只需一部操作便能够完成从二维有限元模型到三维有限元模型的转化。
2)自由网格与映射网格划分映射网格划分和自由网格划分是ANSYS里最常用的两种网格划分方法。
自由网格是面和体网格划分时的缺省设置,生成自由网格比较容易主要步骤:a、导出MeshTool 工具, 划分方式设为自由划分;b、推荐使用智能网格划分进行自由网格划分, 激活它并指定一个尺寸级别. 存储数据库。
c、按Mesh 按钮开始划分网格,按拾取器中[Pick All] 选择所有实体(推荐)。
或使用命令VMESH,ALL 或AMESH,ALL。
映射网格划分由于面和体必须满足一定的要求,生成映射网格不如生成自由网格容易但能够生成更规则的有限元模型。
映射网格划分时实体模型必须满足以下条件:a、面必须包含3 或4 条线(三角形或四边形);b、体必须包含4, 5, 或6 个面(四面体, 三棱柱, 或六面体);c、对边的单元分割必须匹配;d、对三角形面或四面体, 单元分割数必须为偶数。
3)层状网格划分层状网格划分主要应用于2D分析生成线性过渡的自由网格,这种方法广泛应用于有以下特点的模型:平行于边线方向的单元尺寸相当、垂直于边线方向的单元尺寸和数目急剧变化、当分析要求边界单元高精度。
ansys网格划分技术
![ansys网格划分技术](https://img.taocdn.com/s3/m/ab0669204b35eefdc8d333d8.png)
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 网格划分方法总结
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(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,你可以点击上右图中的help,亦可以,点击help—>help topic弹出下面的对话康,点击索引按钮,输入你想查询的关键词。
ANSYS精品资料:10.网格划分高级技术
![ANSYS精品资料:10.网格划分高级技术](https://img.taocdn.com/s3/m/dd47d52931b765ce050814a3.png)
在3.2中介绍了基本的网格划分技术,对于自由 网格划分一般不必刻意设置便可对几何模型划分网格。 但对于映射网格划分和体扫掠网格划分则必须满足一 定的条件,甚至刻意设置才能得到满意的网格。
自由网格划分时,对面可全部采用四边形单元、 全部用三角形单元、或者是二者的混合单元;对体一 般为四面体单元,金字塔单元作为过渡也可使用。但 是,映射网格划分则只能全部用四边形单元、或全部 用三角形面单元、或全部用六面体单元。
同时要注意下面几个问题:
⑴ 必须设置映射网格划分(MSHKEY,1)。根据MSHAPE的设置,划分 结果全是四边形或全是三角形单元的映射网格。
⑵ 如果生成三角形映射网格,还可用MSHPATTERN命令设置三角形网格 的模式。
⑶ 如果一个面多于4条边,则不能使用映射网格划分。但可合并线和连接 线使总线数减少到4条,从而实现映射网格划分。该方法多数情况下不如将复 杂的面切分(ASBW等命令)为边数不大于4条的多个面,因为这种方法更加 方便和快捷。
3.3网格划分高级技术-面映射网格划分
!EX3.8B 过渡四边形映射网格 finish$/clear$/prep7 et,1,plane42$k,1$k,2,10,-1$k,3,8,6$k,4,1,3$a,1,2,3,4 lesize,1,,,11 !设置线1的划分数为11 lesize,3,,,3 !设置线3的划分数为3,该对边划分数之差为8(偶数) lesize,4,,,2 !设置线4的划分数为2 lesize,2,,,2 !设置线2的划分数为2,这对边划分数之差为0 mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all
!创建线
al,all$esize,3
mshape,0
!设置四边形单元形状
ansys复杂几何模型网格划分技术
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网络划分的一点体会-映射网格划分技巧9. 将 SOLID95单元转变为 SOLID92单元:–Main Menu > Preprocessor > -Meshing - Modify Mesh > Change Tets ...10. 选择并画出 SOLID95 四面体单元:–Utility Menu > Select > Entities ...选择“Elements”, “By Attributes”, “Elemtype num”GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-VolumeSweep-Sweep Opts6使用extrude命令直接拉伸面网格得到体网格(类似于sweep)定义面单元和体单元类型(注意此时的两种单元要匹配),给面划分网格,使用operate——extru——elem ext opts在列表的type中选择定义好的体单元类型,在mat中选择相应材料等等,一定要在VAL1中填入拉伸的等分,否则不能拉伸成为有限元模型,modeling——operate——extrude——area——along——normal(也可以是其他)选择要拉伸的有限元面,在dist输入拉伸长度。
注意:用此法划分完网格后要删除体中那个拉伸面的面网格,避免网格重复,使用meshing——clear——areas。
直接通过建立节点,单元建立有限元模型。
1. 通过 crete——elment——element attribute 分配属性通过 crete——elment——auto numbered——thru node 选择响应节点构成单元2.在已存在的选中单元的自由表面覆盖新单元,选中的单元是由所选的节点决定的,而不是单元,如同将压力加载节点上而不是单元上。
定义面单元(表面效应单元表面接触单元)sruf151或152等等,通过select选取符合要求的表面节点,在通过crete——elemen——default attribute分配属性,然后通过creat——element——surf/contact中的响应选项你可以把模型的几个面连接起来,使模型满足映射网格划分的条件连接面的命令:ACCAT,面相加的命令:AADDDGUI方式:Preprocessor|Meshing|Concatenate|AreasPreprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Add|Areas网络, 网格, 技巧, 映射, 体会面映射网格包括全部是四边行单元或全部是三角形单元。
ANSYS 网格划分
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•
智能网格划分联合使用. 可单独使用或与 智能网格划分联合使用
– 单独使用 单独使用ESIZE (智能网格划分关闭 将采用相 智能网格划分关闭) 智能网格划分关闭 或面) 同的单元尺寸对体 (或面 划分网格 或面 划分网格. – 在 智能网格划分 打开时, ESIZE 充当 “向导 打开时 ,” 但为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸 ” 可能无效. 可能无效
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您也可以指定一个边长比例 — 最后一个分割与第 一个分割的比率. 使网格偏向线的一端或中间. 一个分割的比率 使网格偏向线的一端或中间
网ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ划分
...控制网格密度
面尺寸 • 在面的内部控制单元尺寸 在面的内部控制单元尺寸:
– Preprocessor > MeshTool > “Size Controls: Areas” [Set] – 或 AESIZE 命令 – 或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > -Areas-
– 选择 Global 后按 SET 键. – 在 “网格划分属性” 对话框中激活需要的属 网格划分属性” 性组合. 性组合 这些被视为激活的 TYPE, REAL,和 和 MAT 设置 设置.
命令. 或使用 TYPE, REAL, 和 MAT 命令 3. 仅对使用上述设置属性的实体划分网格 仅对使用上述设置属性的实体划分网格.
3. 仅修改使用上述设置属性的单元的属性:
– 使用 EMODIF,PICK 命令或选择 Preprocessor > Move/Modify > -ElementsModify Attrib – 拾取需要的单元
4. 在后续的对话框 将属性设置为 在后续的对话框,将属性设置为 “All to current.”
ANYS 网格划分技术
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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。
3.1 定义单元属性 —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 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 RMORE命令增加另外的值。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,也有单元不需要实常数的。
3.1 定义单元属性 —单元类型
2. 单元类型的KEYOPT 命令:KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUE ITYPE---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1 et,3,beam189 !定义BEAM189单元的参考号为3 !BEAM4单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵 keyopt,1,2,1 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,,1 et,3,beam189,1
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3.1 定义单元属性 —单元类型
3. 自由度集 命令:DOF,Lab1,Lab2,Lab3,Lab4,Lab5,Lab6,Lab7,Lab8,Lab9,Lab10 4. 改变单元类型 命令:ETCHG,Cnv 5. 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
3.1 定义单元属性 —材料属性
10. 设置材料库读写的缺省路径 命令:/MPLIB,R-W_opt,PATH 11. 读入材料库文件 命令:MPREAD,Fname,Ext,--,LIB 12. 将材料属性写入文件 命令:MPWRITE,Fname,Ext,--,LIB,MAT 13. 激活非线性材料属性的数据表 命令:TB,Lab,MAT,NTEMP,NPTS,TBOPT,EOSOPT 14. 定义TB温度值 命令:TBTEMP,TEMP,KMOD 15. 定义TB数据表中的数据 命令:TBDATA,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6 16. 定义非线性数据曲线上的一个点 命令:TBPT,Oper,X,Y 17. 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,MAT 18. 非线性材料数据表的绘图 命令:TBPLOT,Lab,MAT,TBOPT,TEMP,SEGN
H
B
3.1 定义单元属性 —梁截面
⑵Subtype=QUAD:四边形截面 输入数据:yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL,Ng,Nh yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL---各点坐标值。 Ng,Nh---沿g和h的栅格数,缺省均为2。 如退化为三角形也可,输入一个相同的坐标。
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 —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: !定义LINK8单元,其参考号为1;也可用ET,1,8定义 et,1,link8 et,3,beam4 !定义BEAM4单元,其参考号为3;也可用ET,3,4定义
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。
3.1 定义单元属性 —单元类型
2. 单元类型的KEYOPT 命令:KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUE ITYPE---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1 et,3,beam189 !定义BEAM189单元的参考号为3 !BEAM4单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵 keyopt,1,2,1 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,,1 et,3,beam189,1
3.1 定义单元属性 —梁截面
2. 定义梁截面几何数据(Type=BEAM)
命令:SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6,VAL7,VAL8,VAL9,VAL10
其中VAL1~VAL10为数值,如厚度、边长、沿边长的栅格数等, 每种截面的值是不同的。 ANSYS定义了11种常用的截面类型,每种截面输入数据如下: ⑴Subtype=RECT:矩形截面 z 输入数据:B,H,Nb,Nh B---截面宽度。 H---截面高度。 Nb---沿宽度B的栅格数(cell),缺省为2。 y Nh---沿高度H的栅格数,缺省为2。
3.1 定义单元属性 —梁截面
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。
3.1 定义单元属性 —实常数
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=0.1 PI=acos(-1) a0=pi*d*d/4 I0=pi*D**4/64 IX=pi*D**4/32 R,3,a0,i0,i0,d,d,0 !定义第3组实常数的AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA Rmore,0,ix,0,0,0,2.0!定义第3组实常数的其它实常数值
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
3.1 定义单元属性 —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,REFINEKEY SECID---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。
3.1 定义单元属性 —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,C4 Lab---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。
3.1 定义单元属性 —实常数
2. 变厚度壳实常数定义 命令:RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOC Par---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),
3.1 定义单元属性 —实常数
典型的如壳厚度为位置的函数,其命令流如下: finish$/clear$/PREP7 ET,1,63$blc4,,,10,10$ESIZE,0.5$AMESH,1 MXNODE = NDINQR(0,14) !得到最大节点号 *DIM,THICK,,MXNODE !定义数组,以存放节点厚度 *DO,i,1,MXNODE !以节点号循环对厚度数组赋值 THICK(i) = 0.5 + 0.2*NX(i) + 0.02*NY(i)**2 *ENDDO !结束循环 RTHICK,THICK(1),1,2,3,4 !赋壳厚度 /ESHAPE,1.0$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。