ANSYS WORKBENCH中划分网格的几种方法
ANSYS Workbench 模型导入与网格划分

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28
网格划分基础
2.网格划分原则
(4)单元阶次
• 增加网格数目和单元阶次都可以进步计算 精度。因此在精度一定的情况下,用高阶
单元离散结构时应选择适当的网格数目,
太多的网格并不能明显进步计算精度,反
而会使计算时间大大增加。为了兼顾计算
精度和计算量,同一结构可以采用不同阶
次的单元,即精度要求高的重要部位用高
。
模型导入
• 2.导入外部CAD文件
• (1)非关联性导入文件
(2)关联性导入文件
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6
模型导入
• 2.导入外部CAD文件
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7
模型导入
• 2.导入外部CAD文件
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8
模型导入
• 2.导入外部CAD文件
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9
主要内容
一、模型导入
网格划分基础
全局网格控制 二、网格划分 局部网格控制
• 因此,一个越好的网格划分,越能得到好的 解决方案。
•
•
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主要内容
一、模型导入
网格划分基础
全局网格控制 二、网格划分 局部网格控制
虚拟拓扑
网格检查
网格划分实例
2021/8/4
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1122
网格划分基础
• 网格的节点和单元参与有限元求解, Workbench 在求解开始时会自动生成默认的网 格。
虚拟拓扑
网格检查
网格划分实例
2021/8/4
精选课件ppt
1100
二、网格划分
• 网格划分是建立CAE模型的一个重要环节, 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。网
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_workbench_15.0_网格划分讲解

Advanced Contact & Fasteners
基于网格相关度控 制网格密度的方法 ,设置的单元尺寸 对于网格密度有着 重要的影响!
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Advanced Sizing Functions (ASF) -该项功能用于控制接近表面区域和具有高曲 率区域的网格生长和分布 高级尺寸函数有五个选项: -关闭高级尺寸函数(off) -Proximity and Curvature -Curvature -Proximity -Fixed
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
1. Meshing网格划分概述
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Workbench中的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
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Curvature尺寸控制函数
-该函数基于模型中的曲率信息控制网格,主要 作用于模型中的孔,洞和缺陷处。 该函数有5个控制参数: Curvature Normal Angle-曲率法向角度 Min Size-总体最小尺寸 Max Face –面上最大尺寸 Max Size-总体最大尺寸 Growth Rate-网格生长率
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。
ansysworkbenchmeshing网格划分总结(1)
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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。
Workbench网格划分Chapter6

一些模型的网格划分可
以使用两种方法其中任 一个
6-14
Sweep Meshing
什么时候使用扫掠与薄扫掠
使用扫掠方法当 :
• 侧面不 “薄”*. • 只有1个源面和1个目标面 • 扫掠方向沿路径改变
Training Manual
使用薄扫掠方法当 :
• 侧面 “薄”*. • 有多个源面和目标面 • 路径是直线的
锥单元
6-12
Training Manual
Sweep Meshing
弯曲周围的扫掠
Training Manual
• 当扫掠几何包含许多扭曲/弯曲时, 扫掠划分器会产生扭曲单元导致网格 划分失败
– 依赖于几何拓扑
– 多步创建的几何 (如,一系列的拉伸和旋转) 更可能产生问题
• 单个3D操作可以避免这种现象
源面
侧面 扫掠路径
6-4
目标面
Sweep Meshing
扫掠术语
• 为划分完整的固体/流体, 需要几个扫掠操作 • 几何分解 (分裂) :
– 控制网格 (在缝隙得到分层的网格) – 或创建可扫掠体.
• 为使可扫掠体得到共形网 格,体应组装进多体 部件
• 这里几何分裂成了几个体, 每个体有一个源面和目标 面
– 使用扫掠操作而不是一系列的拉伸和旋转 – 在一些CAD 程序包中,沿一个样条曲线拉伸/扫掠比沿分段曲线能得到更好
的拓扑
6-13
Sweep Meshing
扫掠或 薄扫掠?
Training Manual
薄扫掠方法:
•多个源面对多个目标面的扫掠
•很好地替代壳模型中面以得到纯六面 体网格
扫掠方法:
•单个源面对单个目标面的扫掠. •很好地处理扫掠方向多个侧面 • 需要分解几何以致每个扫掠路径对应一个 体.
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。
Ansys15.0workbench网格划分教程

第3章Workbench网格划分3.1 网格划分平台ANSYS Workbench中提供ANSYS Meshing应用程序(网格划分平台)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。
●FEA仿真:包括结构动力学分析、显示动力学分析(AUTODYN、ANSYS LS/DYNA)、电磁场分析等。
●CFD分析:包括ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。
3.1.1 网格划分特点在ANSYS Workbench中进行网格划分,具有以下特点:●ANSYS网格划分的应用程序采用的是Divide & Conquer(分解克服)方法。
●几何体的各部件可以使用不同的网格划分方法,亦即不同部件的体网格可以不匹配或不一致。
●所有网格数据需要写入共同的中心数据库。
●3D和2D几何拥有各种不同的网格划分方法。
ANSYS Workbench 15.0从入门到精通ANSYS Workbench中提供的网格划分法可以在几何体的不同部位运用不同的方法。
1.对于三维几何体对于三维几何体(3D)有如图3-1所示的几种不同的网格划分方法。
图3-1 3D几何体的网格划分法(1)自动划分法(Automatic)自动设置四面体或扫掠网格划分,如果体是可扫掠的,则体将被扫掠划分网格,否则将使用Tetrahedrons下的Patch Conforming网格划分器划分网格。
同一部件的体具有一致的网格单元。
(2)四面体划分法(Tetrahedrons)四面体划分法包括Patch Conforming划分法(Workbench自带功能)及Patch Independent划分法(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm软件包实现)。
四面体划分法的参数设置如图3-2所示。
图3-2 四面体划分法的参数设置Patch Independent网格划分时可能会忽略面及其边界,若在面上施加了边界条件,便不能忽略。
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。
ANSYS LS-DYNA 网格划分

ANSYS LS-DYNA结构冲击动力学分析专题培训学习心得——网格控制心得:本次培训最大的收获在于利用workbench进行模型的前处理方面,尤其是网格划分控制上,前期我们进行分析的主要网格划分方式多为系统自动划分,对于结构形式复杂的模型,很多时候都不太会对网格进行控制。
在三维网格划分方面主要有以下几个方式1. 四面体网格划分2. 扫略网格划分3. 多区网格划分4. 六面体为主网格划分5. 自动网格划分算法区别这些我们都有了解,而网格划分算法中的Patch Conforming 算法和Patch Independent 算法的区别却不太清楚,其主要差别在于Patch Independent 算法有较强的几何容忍度,小于某一给定尺寸的几何形状会被忽略,但同时也带来了计算精度有偏差的问题,如何均衡这两者的关系需要根据工程实例情况来进行区分。
对于单个模型的多次网格控制对于一个模型可以添加多个不冲突的网格控制,尺寸控制几乎可以跟任何一种划分方式合用,这样可以保证模型网格的规则性,也可以控制单元数量(因为在DYNA中,单元数量及最小单元尺寸与计算效率及计算精度关系非常密切)。
局部网格控制局部网格控制同样也是以尺寸控制为基础,用单元尺寸、线份数、影响球等手段来实现所关注的局部网格质量。
这个控制的合理应用可以提高计算的效率和精度。
在高级尺寸共功能上,打开调整曲率功能可以调整曲率法向角,细化转角处网格,还可以通过控制狭缝间的网格层数来对细微部分进行细化处理。
单元数量控制DANY的分析对单元数量很敏感,普通的双核CPU的计算机,计算400万单元的模型已经是极限,大型计算机的并行计算也需要进行合理的网格数量及尺寸的控制,另外不同的分析类型对网格质量的要求也不同。
运用DYNA进行碰撞模拟时多采用的是显示动力学分析的模式,这是因为一方面,计算收敛程度高,另一方面,计算结果更为精确,只是由于显式分析计算量大,对网格的质量要求就很高。
ANSYSworkbench网格划分初学者整理by-syy

ANSYSworkbench⽹格划分初学者整理by-syy1workbench⽹格划分主要是这⼀栏mesh control的功能。
有的教材书列举了⼀些例⼦,按照它的步骤来可以得出它得出的答案,但是有时候知其然不知其所以然。
所以,笔者作为初学者,把⾃⼰犯的错,以及做得例⼦进⾏了详细解说。
明⽩了软件每个选项的意思和作⽤,然后再去看书上⼀些例⼦,就会发现可以信⼿拈来了。
1.1映射⾯⽹格划分通过局部⽹格控制【mesh control】,设置参数得到如下划分。
不符合预期要求,⽽且,正反两平⾯⽹格划分不同!如果不进⾏局部控制,结果是这样的:且正反⾯⽹格相同。
要使正反⾯都相同必须两⾯都设置局部控制:其中sides、corners、ends的设置将决定该⾯上⽹格的划分。
如下设置三点side:其余四点为end得到:正反⼀样。
另⼀种设置⽅式:⼀个side,内陷的那个是corner,其余五个是end得到结果:这些点的设置是什么意思?1.2Sizing通过选择“体”(注意直接选容易选成了⾯),然后开始body sizing中的sphere of influence上图根据实际实体⼤⼩设置sphere radius(半径)和element size很重要。
Element size如果⼤了,则body sizing设置与否都⽆作⽤。
这个的意思是,将包括在球体内的实体以element size⼤⼩来细分。
结果:1.3建⽴局部坐标这个累死了。
到处找资料也没有说得清楚的!!⾸先,教程是这样说的:Apply那⾥怎么选中这个局部坐标系的原点?⼀定要记得先选geometry selection!!然后取点局部坐标系有什么⽤呢?在⽹格细分⾥这么⽤:虽然结果奇奇怪怪的,但⾄少也说明了,在这两个地⽅,⽹格确实分的很细!其实不⽤建⽴局部坐标也可以。
在geometry那⼀栏不要选中整个体,选择某个点,得到vertax sizing就可以设置了!1.4⽹格偏置Bias type的功能从以下两张对⽐图就可以看出来!上图⽤了参数2的偏置,下图没⽤,特别注意behivor:hard的作⽤。
ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践 第4章 网格划分

4.4.2 局部网格控制
• 局部网格控制主要用于细化仿真中比较关注的部位,同时对于存在大曲率、多 连接相贯等位置处的网格进行细化处理,保证获得质量较高的网格单元。
1.Sizing(尺寸控制)
• 通过插入Sizing控制局部网格尺寸的方式有两种,分别如下。 • (1)Element size(单元大小): • (2)Sphere of Influence(球体影响范围):
• 协调修补算法基于自下而上的网格划分技术,在划分过程中充分考虑几何体的微 小特征,对于包含倒角、圆孔等特征的几何模型也能获得较好的网格质量;而独 立修补算法采用自上而下的网格划分技术,由内而外,由体至面,划分网格时忽 略对几何特征的处理,适合对网格尺寸要求较为统一的几何模型。
4.3.3 自动划分法
• 扫掠法是针对几何结构比较规则的模型进行网格划分的手段,用于生成六面体 或者棱柱网格单元。采用该方法进行网格划分需要保证几何模型是可以扫掠的, 在源面与目标面之间有相同的拓扑结构,如图所示,类似的几何体具备扫掠特 征,可以采用扫掠法进行网格划分。
4.3.2 四面体划分法
• 四面体网格划分适用于几乎所有几何体,尤其是几何模型比较复杂,无法直接生 成六面体网格的模型。四面体网格生成提供两种算法,分别为协调修补算法 (Patch Conforming)和独立修补算法(Patch Independent)。
3.雅克比比率(Jacobian Ratio)
• 雅克比比率指单元内各特定点(积分点)的雅克比行列式的值的最大值与最小 值之比,用于表征单元的扭曲程度。通常二次三角形单元以及四面体单元的边 中节点与单元角节点的中点位置重合,雅克比比率为1,边中节点离单元边中 点越远,雅克比比率越大,如图所示为三角形单元扭曲程度的雅克比比率。
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。
Ansys15.0workbench网格划分教程(修订)

第3章Workbench网格划分3.1 网格划分平台ANSYS Workbench中提供ANSYS Meshing应用程序(网格划分平台)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。
●FEA仿真:包括结构动力学分析、显示动力学分析(AUTODYN、ANSYS LS/DYNA)、电磁场分析等。
●CFD分析:包括ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。
3.1.1 网格划分特点在ANSYS Workbench中进行网格划分,具有以下特点:●ANSYS网格划分的应用程序采用的是Divide & Conquer(分解克服)方法。
●几何体的各部件可以使用不同的网格划分方法,亦即不同部件的体网格可以不匹配或不一致。
●所有网格数据需要写入共同的中心数据库。
●3D和2D几何拥有各种不同的网格划分方法。
ANSYS Workbench 15.0从入门到精通ANSYS Workbench中提供的网格划分法可以在几何体的不同部位运用不同的方法。
1.对于三维几何体对于三维几何体(3D)有如图3-1所示的几种不同的网格划分方法。
图3-1 3D几何体的网格划分法(1)自动划分法(Automatic)自动设置四面体或扫掠网格划分,如果体是可扫掠的,则体将被扫掠划分网格,否则将使用Tetrahedrons下的Patch Conforming网格划分器划分网格。
同一部件的体具有一致的网格单元。
(2)四面体划分法(Tetrahedrons)四面体划分法包括Patch Conforming划分法(Workbench自带功能)及Patch Independent划分法(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm软件包实现)。
四面体划分法的参数设置如图3-2所示。
图3-2 四面体划分法的参数设置Patch Independent网格划分时可能会忽略面及其边界,若在面上施加了边界条件,便不能忽略。
Ansys_workbench网格划分相关
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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。
ANSYS-Multizone网格划分
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实体网格划分在机械结构静力、动力学分析中,会遇到大量的实体结构,如活塞曲柄、汽车轮毂、齿轮等。
对实体划分网格,常用四面体网格和六面体网格。
四面体网格可以快速、自动地生成,用户不用太多干预并且网格划分成功率高,适合于复杂几何形状。
相较于六面体网格,在获得同等结果精度条件下,四面体网格需要更多的单元节点数,因而将耗费更长的CPU计算时间和更多的数据存储空间。
另外,动力学分析(如模态、谐响应分析)需要均匀尺寸的网格,六面体网格仍然是首选,甚至有些显示有限元求解器只接受六面体网格。
通常情况下,CAE工程师遇到的几何体都不会很规整,想要得到高质量的六面体网格,除了要对几何进行简化,如去掉不影响结果的倒角、细孔等特征,还需要耗费大量的时间和精力对几何体进行切割。
Multizone网格划分Multizone(多区)网格划分是ANSYS Workbench中的一种网格划分方法,其基于ICEM CFD Hexa程序块,能将目标区域自动分解成多个可以扫掠或是自由划分的区域,再生成高质量的网格。
对于一些比较规整的单体部件,传统扫掠方法仍然难以直接扫掠得到六面体网格,而MMultizone网格划分只需要简单的指定源面、设置网格控制参数等,即可对零件进行自动分区进行得到高质量的网格,大大提高网格划分效率。
螺栓网格划分实例如图所示的螺栓模型,如果想划分规则的六面体网格,按照传统方法,需要先对螺栓进行体切割,再分段扫掠生成六面体网格。
现在我们采用Multizone网格划分方法,只需要进行简单的设定,如指定源面、边的分段等,如下图。
不用分割体,Multizone网格划分生成的六面体单元如下图。
小结相较于传统的分割、扫掠生成六面体单元的网格划分方法,Multizone网格划分方法省略了分割步骤,适当参数设置即可生成高质量六面体网格,方便快捷、大大提高前处理建模效率。
ANSYS Workbench Mesh网格划分
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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(FEM)的结构网格:结构动力学分析,电磁场仿真,显示动力学分析(AUTODYN,ANSYS LS DYNA);②计算流体力学(CFD 分析)分析的网格:用于ANSYS CFX,ANSYS FLUENT,Polyflow;这两类网格的具体要求如下:(1)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(单元边上包含中节点);(2)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由于是流体分析,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(单元边上不包含中节点)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(不同CFD 求解器也有不同的要求);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 ExplicitKept Dropped Kept DroppedMedium Medium Medium FineFast 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。
ansys workbench meshing网格划分总结
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ansys workbench meshing网格划分总结ansysworkbenchmeshing网格划分总结BasePoint和Delta创建的点在重合时无法看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)在中心质量较差,四面体在边界层质量较差,在边界层使用棱镜栅格棱镜。
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3d扫描网格:只有一个源曲面和目标曲面,扩展层可以生成纯六面体或棱镜网格multizone多域扫掠网格:对象是多个简单的规则体组成时(六面体)――mappedmeshtype映射网格类型:包括hexa、hexa/prism--自由网格类型:包括不允许的、四角、六角、六角(六面体)――src/trgselection源面/目标面选择,包括automatic、manualsource手动源面选择补丁一致性:考虑一些小细节(四面体),包括CFD扩展层或边界层的识别。
面片相关:忽略一些小细节,例如倒角、小孔等(四面体),包括CFD膨胀层或边界层的识别――maxelementsize最大网格尺寸--approxnumberofelements基于网格的近似网格数定义清晰的网格特征――defeaturingtolerance设置某一数值时,程序会根据大小和角度过滤掉几何边useadvancedsizefunction高级尺寸功能――曲率曲率:如果曲率发生变化,网格将自动加密,例如作用于边和面上的螺孔。
――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minsize使用。
控制面网格尺寸可起到相同细化效果。
六面体主导:形成一个四边形主导网格,然后得到六面体,然后根据需要填充金字塔和四面体元素。
――此方法对于不可扫掠的体,要得到六面体网格时推荐――对内部容积大的体有用-它对于体积和表面积比较小的复杂薄体是无用的——它对于CFD无界层识别是有用的——它主要用于FEA分析automatic自动网格:在四面体网格(patchconforming考虑细节)和扫掠网格(sweep)之间自动切换。
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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。
由于四面体单元相对较差,所以它比较能够保证表面的单元质量。
总体来说,对于空间物体而言,我们应当尽量使用六面体网格:
当对象是一个简单的规则体时,使用扫掠网格划分是合适的;
当对象是对个简单的规则体组成时,使用多域扫掠网格划分是合适的;
接着尽量使用六面体主导的方式,它会在外层形成六面体网格,而在心部填充四面体网格。
四面体网格是最后的选择。
其中
如果要忽略一些小细节,如倒角,小孔等,则使用patch independent算法; 如果要要考虑一些小细节,则使用patch conforming算法。
至于自动网格划分,是最傻瓜化的方式,一般对于初学者适用。