workbench 四面体网格膨胀
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。
workbench热分析案例
•6
划分网 格
网格剖分： 采用ansys的mesh块对导入 的几何体进行网格划分，网 格为四面体网格，网格最大 边长为5mm。
•1
定 义 边 界条件
墙壁外表面： 采用convection边界条件， 设定外界空气温度10℃， 换热系数为0.36W/㎡·k。
•2
定义边界条件
墙壁内表面：
裸露于空气的表面采用 convection边界条件，拟 定外界空气温度20℃， 换热系数为0.36W/㎡·k， 与热源接触表面采用耦合 边界条件。
•3
定 义边界条件
热源： 与墙体平行的壁面采用 temperature边界条件，定 义其温度为50℃，其余壁 面均为绝热边界条件。
•4
结 果及分析
温度场云图：
通过显示计算得出的温度 场可以看出该模型的最小 温度值出现在墙体外表面 顶部与底部，在该模型中 温度场关于yz平面对称。
•
结 果及分析
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。
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 workbench 15.0 网格划分
网格修补选项只有一个三角表 面网格划分器设置选项。对于三 角表面网格划分器，存在两个选 项：程序控制和高级前缘，程序 控制选项为默认选项。
-如果选择程序控制选项，则程序根据模型表面形状，来确定是否 使用三角剖分法（Delaunay）或高级前缘（advancing front）算 法；
-如果选择高级前缘算法，则程序优先使用高级前缘算法，如果网 格划分过程中失败，则自动转换为三角剖分算法。
-参数化：参数驱动系统，可以基于优化设计 模块，研究网格对求解精度的影响；
-稳定性：模型通过系统参数进行更新； -高度自动化：仅需要有限的输入信息即可完
成基本的分析类型； -灵活性：能够对结果网格添加控制和影响（
完全控制建模/分析）； -物理相关：根据物理环境的不同，系统自动
建模和分析的物理系统； -自适应结果：适应用户程序的开发系统 ——CAD neutral meshing netral solver
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Proximity尺寸控制函数
-该函数基于模型边缘特征控制网格，主要作用于 模型中的所有边缘，该函数有6个控制参数： Proximity Accuracy-临近边缘精度参数； Num Cells Across Gap-间隙截面单元数量； Proximity Min Size-边缘最小尺寸； Max Face –面上最大尺寸； Max Size-总体最大尺寸； Growth Rate-网格生长率；
网格控制总体尺寸控制高级尺寸函数曲率尺寸函数网格划分算法基于五个参数控制网格密度单元以模型中的孔洞为起始处起始处的网格大小由曲率法向角度和最小尺寸共同控制并且最小尺寸占主导即当最小尺寸小于曲率法向角度的单元尺寸时单元大小由曲率法向决定否则由单元最小尺寸控制
夙兴夜寐总结AnsysWorkbench网格控制之——局部网格控制（下）
夙兴夜寐总结AnsysWorkbench网格控制之——局部网格控制（下）2 Sizing网格尺寸Sizing用于设置局部单元的大小。
Type 通常采用如下3类：Sizing设置①Element Size单元尺寸：用于设置所选中的具体某单元（体，面，边，或顶点）的平均边长。
②Sphere of Influence影响范围：用球体来设置单元平均大小的范围，球心通过局部坐标选取（需要定义一个坐标系），为局部坐标原点，球体所包围的实体单元大小均按照设定的尺寸划分。
Sphere of Influence设置Sphere of Influence效果③Number of Divisions分段数量，只对边/线有效，用于设置边缘分段数量。
3 Contact Sizing接触网格尺寸在零件之间的接触面上产生近似尺寸的单元（不是兼容），以有利于计算。
具体设置类型有Element Size 或 Relevance。
Contact Sizing设置4 Refinement细化Refinement是对已划分的网格进行细化。
Refinement 仅对“边，面，顶点有效”。
另外，Refinement 的标准范围值是1~3，推荐使用1 级别细化，这使单元边界划分为初始单元边界的一半，是生成粗网格后，网格细化的得到更加密的网格的简易方法。
Refinement 是打破原来的网格划分，但如有原来的网格不是一致的，细化后的网格也不是一致的。
尽管对单元的过渡进行平滑处理，但是细化后仍会有不平滑的过渡。
Refinement设置5 Face Meshing映射面网格映射可得到方向一致，分布均匀的高质量网格。
但如果因为某些原因不能进行映射面网格划分，网格划分仍将继续，这时将在 Outline Tree中出现Face Meshing效果如何知道几何体哪些部位能被映射？右键树形窗中的 Mesh——Show——Mappable Faces（可被映射的面）”满足条件的部位会变成绿色。
AnsysWorkbench网格控制之——局部网格控制
AnsysWorkbench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。
Workbench网格划分流程
Workbench网格划分流程网格划分的工作流程：1、确定物理场和网格划分方法1.1 确定物理场1 Mechanical结构；2 Nonlinear Mechanical非线性结构；3 Electromagnetics电磁场；4 CFD 计算流体动力学；5 Explicit显式动力学。
1.2 确定网格划分方法三维网格：（1）自动（automatic）（2）四面体（3）扫掠法（swept）（4）多域法（Multi Zone）（5）Hex Dominant（6）Cut cell（7）多面体网格（polyhedral）二维网格：（1）自动（2）三角形（3）四边形/三角形（4）四边形2、确定全局网格设置全局网格设置通常用于整体网格划分部署，主要包括尺寸函数、Inflation、平滑度、模型简化、参数输入、激活等。
2.1 尺寸函数1 Adaptive：先从边开始划分网格，再在曲率较大的地方细化边网格，接下来再生产面网格，最后生成体网格；2 Proximity and Curvature：兼具3和4的特点；3 Curvature：由曲率法面角确定细化边和曲面处的网格大小；4 Proximity：控制模型邻近区网格的生成，主要用于窄或薄处网格的生成；5 Uniform：统一划分网格，当然也不会根据曲率大小自动细化网格。
1 Relevance：指网格相关度，数值从-100～100代表网格由疏到密；2 Relevance Center：指网格的稀疏、中等、细化。
3、确定局部网格设置局部网格设置主要确定的参数有：sizing，contact sizing，refinement，face meshing,match control, pinch, inflation。
3.1 Sizing通过右键插入sizing，用来设置局部单元的大小。
1 Element Size：用于设置单元的平均边长；2 Sphere of Influence是指用球体来设定单元平均大小的范围，球体的中心坐标采用的是局部坐标系，所有包含在球内的实体，其单元网格大小均按设定的尺寸划分。
Ansys_workbench网格划分相关
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。
有限元计算与强度分析-(二)几何建模及网格划分
1.2 ANSYS Workbench建模技术
1.2.10 激活新平面
• New Sketch :在激活平面上新建草图。 • 新草图放在树形目录中，且在相关平面的下方。 • 通过树形目录或下拉列表操作草图（激活）。 • 注意：下拉列表仅显示以当前激活平面为参照的草图（示例如下）。
激活XY平面
下拉列表中仅显示XY平面内 的草图
关注于一个点
“Sphere of Influence” (红色 显示) 已经定义。球体内所关 注实体的单元大小是给定的平 均单元大小。
关注于两个面
1.4 划分网格
1.4.2.2 局部网格控制
刷新单元)。 • 需要更新:数据一改变单元的输出也要相应的更新。 • 最新的。 • 发生输入变动: 单元是局部时新的，但上行数据发生变
化也可能导致其发生改变。
1.2 ANSYS Workbench建模技术
1.2.1 DesignModeler概述 – DesignModeler (DM) 是ANSYS Workbench的一个组成， 类似CAD的建模器，具有参数建模能力:
1.1.1启动Workbench
• 两种方式启动Workbench:
– 从windows开始菜单启动:
– 从其支持的CAD系统中启动
1.1 ANSYS Workbench概述
1.1.2Workbench的图形用户界面
• Workbench 的图形用户界面主要分成工具箱和项目概图 两部分:
工具箱
项目概图
1.4 划分网格
1.4.2.1 网格划分方法
• Sweep（扫掠划分）：
– 扫掠划分单元（六面体，也可能是楔形体），否则就是四面体。 – 在mesh上点击鼠标右键选择Show Sweepable Bodies。 – Type ：扫掠方向上的划分数目或单元大小。 – Sweep Bias Type： 扫掠方向上的间隔比例 – Src/Trg Selection：
workbench中的几个常见问题（转）
workbench中的几个常见问题（转）1.This solver engine was unable to coverage on a solution for the nonlinear problem as constrained.2.Detected initial penetration/ gap is relatively large for certain contact pairs. This may produce inaccurate results for bonded and no separation contacts using formulation other than MPC. This large penetration/ gap can be indentified by generating the initial contact results.3. At least one body has been found to have only 1 element in at least 2 directions along with reduced integration. This situation can lead to invalid results. consider changing to full integration element control or meshing with more elements.4. The uncoveraged solution(identified as substep 999999) is output for analysis debug purposes. Results at this time should not be used for any other purpose.5. one or more contact regions may not be in initial contact. check results carefully6. contact status has experienced an abrupt change. check results carefully for possible contact seperation7. one or more bodies may be underconstrained and experiencing rigid body motion. weak springs have been added to attain a solution.8. copying the source mesh to the target face failed because of the poor quality. please review your surface mesh, review the mesh, and set or adjust size controls to help the sweeper generate higher quality source and target surface meshes. after you are satisfied please generate the volume mesh again.1，说你计算是由非线性问题导致不收敛2，说你接触对有大的间隙问题，不晓得你用什么接触，但下面这四个地方值得你借鉴：3，说你网格有问题，仔细划分一下网格吧，接触面上的网格大小要尽量一致，用size控制一下边啊，面啊、体啊啥的，最好用六面体网格（可用multizone 方法）。
许京荆ANSYS_12.0_Workbench-压力容器分析
图 1-3 采用几何清除工具前后的飞机模型
自动网格划分解决方案在流体动力学中取得了很好的结果。应用 GAMBIT 和 TGrid 的网 格附加功能，可以在最少输入情况下，自动生成合适的进行计算流体动力学分析的四面体网 格。另外，它融合了高级尺寸函数（与 GAMBIT 相似）、棱柱及四面体网格（来自 TGRID） 及其他网格划分技术，改进了网格平滑度、网格质量、划分速度、曲率近似功能捕捉、边界 分层捕捉等功能。尽管许多功能是出于流体动力学的应用而改进的，但是它们仍然可以用于 其他数值模拟分析应用。如结构分析的用户可以应用这些功能，得到自动化和高质量的网格。 新增多区域网格划分方法使用户在不进行几何分割的情况下，可以对复杂的几何模型划分纯 六面体网格，图 1-4 为对制动器转子执行一次操作所得到的六面体网格。
ANSYS 软件华东区培训中心 延长路 149 号 13817609887 1
2.3
第3章 3.1
上海大学机电学院安全断器分析
第4章 4.1 4.2 4.3
4.4 4.5 第5章 5.1 5.2 5.3 第6章 6.1
6.2
3.1.7 高级工具及案例 3.1.7.1 冰冻【Freeze】及案例 3.1.7.2 解冻【Unfreeze】 3.1.7.3 命名选择【Named Selection】 3.1.7.4 接合【Joint】 3.1.7.5 抽取中面【Mid- surface】与表面延伸【Surface Extension】及案例 3.1.7.6 切片【Slice】 3.1.8 压力容器建模实例—3D 梁壳储罐模型 ANSYS12.0 压力容器网格划分技术 ANSYS12.0 Meshing 网格划分概述 ANSYS12.0 Meshing 网格划分方法 ANSYS12.0 Meshing 网格划分控制 4.3.1 网格划分用户界面 4.3.2 网格划分方法 4.3.3 网格局部尺寸控制【Sizing】 4.3.4 接触区域网格控制【Contact Sizing】 4.3.5 网格局部单元细化【Refinement】 4.3.6 映射面网格划分【Mapped Face meshing】 网格划分控制案例—装配体模型 薄层扫掠网格划分及案例—3D 实体储罐模型 ANSYS12.0 结构分析技术 结构分析概述 结构分析方法 结构运动方程 ANSYS12.0 压力容器静力分析 ANSYS12.0 Static Structural 结构静力分析方法 6.1.1 结构静力分析用户界面 6.1.2 工程数据中定义材料属性 6.1.3 几何模型 6.1.4 定义零件行为 6.1.5 联接关系 6.1.6 模型网格划分 6.1.7 分析设置 6.1.8 载荷及支撑 6.1.9 求解选项 6.1.10 结果后处理 压力容器分析求解策略 6.2.1 提取分析模型 6.2.2 对称性 6.2.3 处理重点关心位置 6.2.4 细节结构的考虑 6.2.5 工况分析 6.2.6 单元选择 6.2.7 网格划分
workbench 四面体网格膨胀
第五章四面体网格膨胀概述Training Manual •四面体网格划分算法•Patch Conforming的膨胀选项–算法–前处理和后处理–高级选项–冲突避免•Patch Independent 划分P t h I d d t–损伤外貌y–Proximity 细化–Curvature 细化•作业5.1 三通搅拌器的膨胀四面体网格(Patch Conforming)(P t h C f i)•作业5.2 汽车多支管的流体和结构网格划分(Patch Independent)(Patch Independent)四面体网格划分算法Training Manual •Patch Conforming–默认时考虑所有的面和边(尽管在收缩控制和虚拟拓扑时会改变且默认损伤外貌基于最小尺寸限制)–适度简化CAD (如. native CAD, Parasolid, ACIS, 等.)在体部件中结使扫共体棱柱体格–在多体部件中可能结合使用扫掠方法生成共形的混合四面体/棱柱和六面体网格–有高级尺寸功能–表面网格体网格•Patch Independent–对CAD 有长边的面, 许多面的修补, 短边等有用.–内置defeaturing/simplification 基于网格技术–基于ICEM CFD 四面体/棱柱Octree 方法–体网格表面网格Patch Conforming 四面体膨胀Training Manual •基本设置包括膨胀选项，前处理和后处理膨胀算法膨胀选项–平滑过渡Training Manual •平滑过渡(默认)–使用局部四面体单元尺寸计算每个局部的初始高度和总高度以达到平滑的体积变化比。
每个膨胀的三角形都有一个关于面积计算的初始高度，在节点处平均。
这意味着对一均匀网格，初始高度大致相同，而对变化网格初始高度也是不同的。
–过渡比•膨胀层最后单元层和四面体区域第一单元层间的体尺寸改变•当求解器设置为CFX时, 默认的Transition Ratio是0.77. 对其它物理选项, 包括SolverPreference设置为Fluent的CFD, 默认值是0.272.•因为Fluent求解器是单元为中心的，其网格单元等于求解器单元, 而CFX求解器是顶点为中心的，求解器单元是双重节点网格构造的，因此会发生不同的处理膨胀选项–厚度选项Training Manual •总厚度–创建常膨胀层，用Number of Layers的值和Growth Rate控制以获得Maximum Thickness值控制的总厚度。
ANSYS Workbench Mesh网格划分
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
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['kɜːvətʃə]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[prɒk'sɪmɪtɪ]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。
控制面网格尺寸可起到相同细化效果。
hex dominant六面体主导：先生成四边形主导的网格，然后再得到六面体再按需要填充棱锥和四面体单元。
Workbench菜单选项中英文对照
1、ANSYS12.1 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统】【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric （ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics （ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow （CFX）CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response （ANSYS）ANSYS谐响应分析Linear Buckling （ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic （ANSYS）ANSYS静磁场分析Modal （ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS）ANSYS随机振动分析Response Spectrum （ANSYS）ANSYS响应谱分析Shape Optimization （ANSYS）ANSYS形状优化分析Static Structural （ANSYS）ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal （ANSYS）ANSYS稳态热分析Thermal—Electric （ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural（ANSYS）ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal（ANSYS）ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS—DYNA）LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【Shade Exterior and Edges】轮廓线显示【Wireframe】线框显示【Ruler】显示标尺【Legend】显示图例【Triad】显示坐标图示Expand All：展开结构树【Collapse Environments】折叠结构树【Collapse Models】折叠结构树中的Models项【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages:Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳：【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面: 所选面将从体中删除.【Face to Keep】保留面：保留所选面，删除没有选择的面。
Workbench中网格划分与网格质量评估指标物理意义详解
Workbench中网格质量判断依据网格的质量对于有限元分析和计算至关重要，然而如何判断划好的网格质量如何，是一个技术指标问题。
在Workbench meshing中的统计主要有以下指标：下面针对具体模型进行逐一讲解：该模型在划分过程中使用了四面体，五面体，六面体等网格，尺寸大小不一，下面分别针对各个指标进行具体说明：1.第一项是element quality。
这是基于一个给定单元的体积与边长间的比率。
其值处于0和1之间，0为最差，1为最好。
2.第二项为aspect ratio。
对于三角形，连接一个顶点跟对边的中点成一条线，再连另两边的中点成一条线，最后以这两条线的交点为中点构建两个矩形。
之后再由另外两个顶点构建四个矩形。
这六个矩形中的最长边跟最短边的比率再除以sqrt（3）。
最好的值为1。
值越大单元越差。
对四边形而言，通过四个中点构建两个四边形，aspect ratio就是最长边跟最短边的比率。
同样最好的值为1。
值越大单元越差。
3.第三项，Jacobian Ratio。
在单元的一些特定点上计算出雅可比矩阵行列式。
其值就是最大值跟最小值的比率。
1最好。
值越大就说明单元越扭曲。
如果最大值跟最小值正负号不同，直接赋值-100。
4.第四项，warping factor。
主要用于检查四边形壳单元，以及实体单元的四边形面。
其值基于单元跟其投影间的高差。
0说明单元位于一个平面上，值越大说明单元翘曲越厉害。
5.第五项，parallel deviation。
在一个四边形中，由两条对边的向量的点积，通过acos得到一个角度。
取两个角度中的大值。
0最好。
6.第六项，maximum corner angle。
最大角度。
对三角形而言，60度最好，为等边三角形。
对四边形而言，90度最好，为矩形。
7.第七项，skewness。
是最基本的网格质量检查项，有两种计算法，Equilateral-Volume-Based Skewness 和Normalized Equiangular Skewness。
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第五章四面体网格膨胀概述Training Manual •四面体网格划分算法•Patch Conforming的膨胀选项–算法–前处理和后处理–高级选项–冲突避免•Patch Independent 划分P t h I d d t–损伤外貌y–Proximity 细化–Curvature 细化•作业5.1 三通搅拌器的膨胀四面体网格(Patch Conforming)(P t h C f i)•作业5.2 汽车多支管的流体和结构网格划分(Patch Independent)(Patch Independent)四面体网格划分算法Training Manual •Patch Conforming–默认时考虑所有的面和边(尽管在收缩控制和虚拟拓扑时会改变且默认损伤外貌基于最小尺寸限制)–适度简化CAD (如. native CAD, Parasolid, ACIS, 等.)在体部件中结使扫共体棱柱体格–在多体部件中可能结合使用扫掠方法生成共形的混合四面体/棱柱和六面体网格–有高级尺寸功能–表面网格体网格•Patch Independent–对CAD 有长边的面, 许多面的修补, 短边等有用.–内置defeaturing/simplification 基于网格技术–基于ICEM CFD 四面体/棱柱Octree 方法–体网格表面网格Patch Conforming 四面体膨胀Training Manual •基本设置包括膨胀选项，前处理和后处理膨胀算法膨胀选项–平滑过渡Training Manual •平滑过渡(默认)–使用局部四面体单元尺寸计算每个局部的初始高度和总高度以达到平滑的体积变化比。
每个膨胀的三角形都有一个关于面积计算的初始高度，在节点处平均。
这意味着对一均匀网格，初始高度大致相同，而对变化网格初始高度也是不同的。
–过渡比•膨胀层最后单元层和四面体区域第一单元层间的体尺寸改变•当求解器设置为CFX时, 默认的Transition Ratio是0.77. 对其它物理选项, 包括SolverPreference设置为Fluent的CFD, 默认值是0.272.•因为Fluent求解器是单元为中心的，其网格单元等于求解器单元, 而CFX求解器是顶点为中心的，求解器单元是双重节点网格构造的，因此会发生不同的处理膨胀选项–厚度选项Training Manual •总厚度–创建常膨胀层，用Number of Layers的值和Growth Rate控制以获得Maximum Thickness值控制的总厚度。
不同于Smooth Transition选项的膨胀，TotalThickness选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量.•第一层厚度–创建常膨胀层，用First Layer Height, Maximum Layers, 和Growth Rate控制Smooth Transition First Layer Thickness 生成膨胀网格。
不同于Smooth Transition选项的膨胀，First Layer Thickness 选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量。
膨胀算法Training Manual •前处理–TGrid 算法–所有物理类型的默认设置。
首先表面网格膨胀, 然后生成体网格–不支持邻近面设置不同的层数–可应用于扫掠和2D 网格划分2D•后处理–ICEM CFD 算法–使用一种在四面体网格生成后作用的后处理技术–只对patching conforming和patch independent 四面体网格有效.高级膨胀选项Training Manual •Mesh 设置为Yes，在Global InflationOptions下可看到Advanced Options–冲突避免•Layer Compression (对Fluent默认)•Stair Stepping (对CFX默认))–增长比类型–最大角–倒圆角比–使用后处理平滑–平滑迭代冲突避免Training Manual •层压缩–不同面的膨胀阵面扩展有可能冲突, 膨胀层就要受压制，以给四面体层留足够的空间–如果层压缩不能解决冲突, 层就会由于以下描述的stair stepping而去除. 产生一警告信息并且FLUENT用户特别关心的网格质量会受到影响Stair Stepping•Stair Stepping–剥离膨胀层阻止阵面扩展冲突，以给四面体层留足够的空间膨胀: Compression 与. Stair-steppingTraining Manual Layer Compression: Stair-stepping:Patch Independent 四面体Training Manual •类似于高级尺寸功能的Curvature 和Proximity，Patch Independent 四面体方法对损伤几何有一个显示容差控制•体网格首先生成，然后映射到顶点,边, 和面来创建表面网格。
可以强制地通过创建命名选项或设置Defeaturing Tolerance 为No来考虑面, 边, 或点Training Manual 损伤容差•“过滤”边基于尺寸和角。
如Define DefeaturingTolerance 设置为Yes, 则需要在Defeaturing Tolerance 项输入数值。
包括以下几个基本情况:–两个接近容差近似平行的空间边如图1所示(倒圆角或倒角)•如果跨度间的面) 15则一边保留另一边去(倒圆角或倒角)大于度,则边保留另边去除。
节点将沿一边排成一行。
如果跨度间的面(倒圆角或倒角)小于15度, 两个边都去除，patch independent 网格越过不捕捉这个特征如容差小倒角或倒角寸并偏斜大边都保•如果容差小于倒圆角或倒角尺寸, 并且偏斜大于15度, 两边都保留.–直径小于容差的小孔如图2所示.Fig. 1•没有边被去除. 这种情况需要手动.Fig. 2损伤例子Training Manual 几何损伤损伤容差为1Proximity 细化–狭缝中单元Training Manual •越过狭缝单元数–(只在Curvature and Proximity Refinement 设置为Yes时显示)。
这是狭缝中的单元数，设置proximity 细化的目标。
网格将在紧密区域细分, 但细化受到单元数设置细化的目标网格将在紧密区域细分Min Size Limit的限制，不会越过这个限制。
缺省值是1。
Curvature 细化–跨角Training Manual •跨角Curvature and Proximity Refinement–(只在Curvature and Proximity Refinement设置为Yes时显示)。
设置curvature细化的目标。
类似于Advanced Size Function的设置.这个细化也受到Min Size Limit的限制.下列Min Size Limit几个选择可用:•粗糙–91 度60 度•中等–75度到24度•细化–36 度到18 度Patch Independent 四面体膨胀Training Manual •和Patch Conforming设置类似, 但只有后处理算法，因为在体网格生成之前不存在表面网格.作业5.1三通搅拌器的四面体网格膨胀目标Training Manual这个作业示范patch conforming利用四面体网格划分器对三通搅拌器的流体部分划分网格，壁边界层用膨胀层来考虑。
这个网格将在之后的CFD 分析中使用，所以作业也示范如何为之后的分析输出网格数据.输入几何Training Manual1.启动Workbench 并选择菜单栏的Import 选项，pand change the filter toGeometry File2.从指南文件夹指定mixer-tee.agdb文件，注意到一带有绿色对号标记项带有绿色对号标记项出现在项目示图区3.展开左边的Component3ComponentSystems ，将Mesh拖进项目示图区中的DM 实例。
注意出现了联接抑制实体部件并设置方法Training Manual 4.在项目示图区的B体系中双击Mesh 项打开ANSYSANSYS 网格划分5.注意这里有5 部件和5个实体。
4个Solid项包含三通管的固体部分而命名为Fluid的体是流体区域6.因为首先关注的是流体区域, 右击并抑制Outline中几何下的4个固体7.右击Mesh 插入方法。
选择流体体并将Method 设置为Tetrahedrons，将Algorithm设置为Patch Conforming物理优选项Training Manual 8.设置Physics Preference为CFD ，SolverPreferencePreference 为Fluent9.展开Sizing 项并将Max Face Size 设置为0.015 [m] ，将Max Tet Size 设置为0.03[m]10.展开Inflation 项并将Use Automatic TetInflation设为None。
这意味着需要手动定义膨胀层Training Manual 预览表面网格11.右击Mesh 并选择Preview Surface Mesh. 表面网格看起来合理对方法膨胀Training Manual 12.右击Patch Conforming Method 并选择Inflatethis Method13.拾取如下所示的模型表面，设置InflationOption 为First Layer Thickness 并输入值0.001m. Maximum Layers设为5m.Maximum Layers生成膨胀网格Training Manual 14.右击mesh 并选择Generate Mesh 来创建膨胀体网格Skewness Mesh MetricTraining Manual 15.展开Statistics ，将Mesh Metrics 选项设为Skewness，对Fluent求解器最大值0.742是合适的解禁固体Training Manual 16.选择几何下的4个固体部件，右击来解禁它们。
想要对固体划分网格来进行CFX或FLUENT或FSI的耦合传热计算固体部件的网格划分方法Training Manual 17.插入Patch Conforming 四面体方法，并指定用于4个固体部件的划分固体部件的体尺寸Training Manual 18.右击Outline中Mesh 插入Sizing. 选择模型视图中的4个固体实体(如需要对体设置选择过滤器) 并将选项应用于几何.)输入一个尺寸值0.04 [m].对流体和固体部件合并网格Training Manual 19.重新生成网格. 注意新的网格的数量和质量统计CFD的命名选项Training Manual 20.将使用网格的流体部分来设立随后的CFD指南。