ansys第3章网格划分技术及技巧(完全版)
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。
ANSYS 网格划分
•
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
•
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.”
ANSYS网格划分PPT教程含扫掠网格划分
网格划分
...控制网格密度
• 如图所示为采用不同的SmartSize尺寸 级别进行四面体网格划分的例子.
• 高级的 SmartSize 控制, 如网格扩张和 过渡系数在SMRT 命令 (或 Preprocessor > -Meshing- Size Cntrls > SmartSize- Adv Opts...)中提供.
(若您在使用 MeshTool, 您可以跳过这一步,因为程序 将在执行第3步时提示您是否清除网格)
2. 指定新的或不同的网格控制.
3. 再次划分网格.
网格划分
...改变网格
• 另一个网格划分选项是在指定的区域 refine (细化)网格.
• 对所有的面单元和四面体体单元有效.
• 简易的方法是使用 MeshTool:
– 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.
类型 1 = 壳单元 类型 2 = 梁单元
材料 1 = 混凝土 材料 2 = 钢
实常数 1 = 3/8” 厚度 实常数 2 = 梁单元特性 实常数 3 = 1/8” 厚度
网格划分
...多种单元属性
• 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:
– 局部控制 • 关键点尺寸 • 线尺寸 • 面尺寸
网格划分
ANSYS如何网格划分
ANSYS学习资料——网格划分01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对面还是对体进行网格划分。
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。
转载——ansys网格划分及控制
转载——ansys网格划分及控制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
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。
第3章ANSYS13.0Workbench网格划分及操作案例
第3章ANSYS13.0Workbench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。
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.(4)对于矩形的网格划分方法整理:当圆柱体具有圆周对称性时,可以使用plane 55 (是一个2D,4节点的平面四边形单元,自由度是温度)单元作为有限元单元,设置为轴对称性(Axisymmetric)。
ansys软件的网格划分技术
关于ansys软件的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。
ansys如何划分网格
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。
Ansys_网格划分(超详细)_大学课件
B 网格划分控制
2、Smartsize高级控制
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > SmartSize > Adv Opts
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B 网格划分控制
2、Smartsize高级控制
[FAC]:用于计算默认网格尺寸的比例因子,取值范围 0.2~5。
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesher Options
2. 单击OK,则在完成网格划 分后,程序会提示你接受 或者拒绝此网格。
1. 单击方框,将 设臵改为Yes
可使用户方便地放弃不想要的网格39
C 实体模型网格划分
关键点网格划分
ANSYS中提供了质量单元,如Mass21等,可以用其对关键 点进行网格划分。 Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh> Keypoints
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B 网格划分控制
网格划分器选择-映射网格划分
连接 操作是生成一条新线 (为网格划分), 它通过连接两条 或多条线以减少构成面的线数。 使用命令 Preprocessor > Meshing> Concatenate > Lines,然 后拾取须连接的线. 对面进行连接,使用命令Preprocessor > Meshing> Concatenate > Areas 连接这两条线使 其成为一个由4 条边构成的面
2. 单击OK
1. 指定单元边长
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B 网格划分控制
尺寸控制
改变指定线上的单元数目 Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool > Lines 拾取线
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。
ansys第3章网格划分技术及技巧(完全版)
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。
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 定义et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元,其参考号为 3;也可⽤ ET,3,4 定义2. 单元类型的 KEYOPT命令:KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 由ET命令定义的单元类型参考号。
ANSYS中网格划分知识总结
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。
ANSYS有限元分析中的网格划分
ANSYS有限元分析中的网格划分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。
作者: 张洪才关键字: CAE ANSYS 网格划分有限元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。
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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。
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 定义et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元,其参考号为 3;也可用 ET,3,4 定义2. 单元类型的 KEYOPT命令:KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 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 1et,3,beam189 ! 定义 BEAM189 单元的参考号为 3keyopt,1,2,1 ! BEAM4 单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵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,,1et,3,beam189,13. 自由度集命令:DOF, Lab1, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6, Lab7, Lab8, Lab9, Lab104. 改变单元类型命令:ETCHG, Cnv5. 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二、定义实常数1. 定义实常数命令:R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6续:RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12......其中: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 个值则采用续行命令 RMORE 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,也有一些单元不需要实常数 (如实体单元)。
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设采用直径为的圆杆,其实常数可定义为:D=PI=acos(-1)a0=pi*d*d/4I0=pi*D**4/64IX=pi*D**4/32R,3,a0,i0,i0,d,d,0 ! 定义第 3 组实常数的 AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETARmore,0,ix,0,0,0, ! 定义第 3 组实常数的其它实常数值2. 变厚度壳实常数定义命令:RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOCPar - 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)。
典型的如壳厚度为位置的函数,其命令流如下:finish $ /clear $ /PREP7ET,1,63 $ blc4,,,10,10 $ ESIZE, $ AMESH,1MXNODE = 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) = + *NX(i) + *NY(i)**2*ENDDO! 结束循环RTHICK,THICK(1),1,2,3,4 ! 赋壳厚度/ESHAPE, $ 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。
三、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,C4Lab - 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。
MAT - 材料参考号,缺省为当前的 MAT 号(由 MAT 命令确定)。
C0 - 材料属性值,如果该属性是温度的多项式函数,则此值为多项式的常数项。
C1~C4 - 分别为多项式中的一次、二次、三次、四次项系数,如为 0 或空,则定义一个常数的材料性能。
2. 定义线性材料属性的温度表命令:MPTEMP, STLOC, T1, T2, T3, T4, T5, T63. 定义与温度对应的线性材料特性命令:MPDATA, Lab, MAT, STLOC, C1, C2, C3, C4, C5, C64. 复制线性材料属性组命令:MPCOPY, --, MATF, MATT5. 改变指定单元的材料参考号命令:MPCHG, MAT, ELEM6. 线性材料属性列表和删除列表命令:MPLIST, MAT1, MAT2, INC, Lab, TEVL删除命令:MPDELE, Lab, MAT1, MAT2,I NC7. 修改与线胀系数相关的温度命令:MPAMOD, MAT, DEFTEMP8. 计算生成线性材料温度表命令:MPTGEN, STLOC, NUM, TSTRT, TINC9. 绘制线性材料特性曲线命令:MPPLOT, Lab, MAT, TMIN, TMAX, PMIN, PMAX 10. 设置材料库读写的缺省路径命令:/MPLIB, R-W_opt, PATH11. 读入材料库文件命令:MPREAD, Fname, Ext, --, LIB12. 将材料属性写入文件命令:MPWRITE, Fname, Ext, --, LIB, MAT13. 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, KMOD15. 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, Y17. 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, MAT18. 非线性材料数据表的绘图命令:TBPLOT, Lab, MAT, TBOPT, TEMP, SEGN四、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,REFINEKEYSECID - 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。
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。