《ansys建模和网格划分》第八章 修改模型

第八章修改模型

8.1简介

本章主要叙述各种修改模型的方法。主题包括：

·局部网格细化

·节点和单元的移动与拷贝

·记录单元面和方向

·修改已划分网格的模型：清除和删除

·理解实体模型的相互对照检查

8.2细化局部网格

通常在下面两种情形时，用户需要考虑对局部区域进行网格细化：

1）用户已经将一个模型划分了网格，但想在模型的指定区域内得到更好的网格。或2）用户已经完成分析，同时根据结果想在感兴趣的区域得到更为精细的解。对于所有由四面体组成的面网格和体网格，ANSYS程序允许用户在指定的节点、单元、关键点、线或面的周围进行局部网格细化。由非四面体所组成的网格（例如六面体、楔形、棱椎）不能进行局部网格细化。

8.2.1如何细化网格

必须按下面的两步来细化网格：

1、选择图元（或一组图元）以便围绕着它们进行网格细化。

2、指定细化的程度（换句话说，就是在细化区域相对于原始网格所想要的尺寸）。细化后的单元总是比原来的单元小；局部网格细化过程不能提供使网格变粗的功能（LEVEL）。

8.2.1.1高级控制

如果用户想在细化过程中进行更多的控制，可以对下列的高级选项进行参数设定：

·根据已选定图元周围单元数指定网格细化区域的深度（DEPTH）。

·在原始单元被分裂开后指定后处理的类型，后处理包括进行网格光滑和清理操作，只是光滑处理，或两者都没有（POST）。

·指定在细化全是四边形的网格时是否可以将三角形引入网格。换句话说，用户可指定四边形单元是否一定要保留（RETAIN）。

8.2.2细化命令和菜单途径

使用下面xREFINE命令和菜单途径来选择要进行细化的图元并设置细化的控制。（细化控制在后面详细描述）

·围绕所选择的节点进行细化，使用下列方法：

命令：NREFINE

GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine

At->Nodes

·围绕所选择的单元进行细化，使用下列方法：

命令：EREFINE

GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine

At->Elements

Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine At->All ·围绕所选择的关键点进行细化，使用下列方法：

命令：KREFINE

GUI:Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine At-> Keypoints

图8-1局部网格细化的例子。

·围绕所选择的线进行细化，使用下列方法：

命令：LREFINE

GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine

At->Lines

·围绕所选择的面进行细化，使用下列方法：

命令：AREFINE

GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Refine

At->Areas

图8-1显示了一些围绕着节点〔NREFINE〕、单元〔EREFINE〕、关键点〔KREFINE〕和线〔LRERINE〕进行网格细化的例子。

图8-2举例说明了用AREFINE命令围绕面的四面体网格细化。

图8-2围绕面的四面体网格细休〔AREFINE〕

8.2.2.1指定细化的标准

使用LEVEL变量来指定细化应进行的程度。LEVEL值必须是从1到5的整数，值1提供了最小程度的细化。值5提供了最大程度的细化。当LEVEL=1时，在细化区域所得到的单元边界长度大约是原单元边界长度的1/2；当LEVEL=5时，所得到的单元边界长度大约是原单元边界长度的1/9。下表列出了LEVEL所有可能的设置以及每一种设置所得边界的近似长度。

LEVEL 变量的值近似的边长

1 1/2

2 1/3

3 1/4

4 1/8

5 1/9

LEVEL值从1到5提供了逐渐减少的单元边界长度。但是，应该知道当RETAIN=ON 时，不同的LEVEL值可以提供同样的细化网格。（要得到更多的信息，请看后面RETAIN 变量的解释。）刚好在细化区域外面的那一层单元（也就是说在指定DEPTH之外）也可能被分开，目的是与细化单元过渡。

注意：所有的LEVEL值在细化区域都只生成较小的单元。局部网格细化过程不提供网格粗化功能。

8.2.2.2指定细化深度

缺省时，只对所选图元外面的一个单元进行细化（除了单元细化，它使用DEPTH=0作为缺省），而且单元被分裂一次（也就是单元边被平分成两半，因为缺省LEVEL=1）。

8.2.2.3指定细化区域的后处理操作：光滑和清理

作为细化过程的一部分，用户可指定在原始单元分裂后ANSYS还应做的后处理的类型。可以选择光滑和清理（缺省），只进行光滑操作，或两者都不选。

·如果让ANSYS做光滑和清理的工作，设置POST=CLEAN（或在GUI中选择Cleanup&Smooth).

·如果想让ANSYS只做光滑工作，设置POST=SMOOTH（或在GUI中选择Smooth）。

·如果后处理两项都不想做，设置POST=OFF（或在GUI中选择OFF）。

光滑：缺省时，细化区域的节点将进行光滑处理（也就是它们的位置将被调整）以改善单元的形状。节点的位置遵循下列的约束进行调整：

·节点在关键点上时不移动。

·节点在线上时只在线上移动。

·节点在面内时只在表面上移动。

·如果网格已经从实体模型（MODMSH，DETACH或菜单途径Main

Menu>Preprocessor> Checking Ctrls>Model Checking）中分离出来了，光滑操作就不会进行了。

用户可对正在用的细化命令设置POST=OFF，关闭对所有节点的光滑命令。（也可以这么做来关闭清理命令。）

清理：当清理选项是打开时（POST=CLEAN），ANSYS程序会对所有与受到影响的几体图元相关联的单元进行清理操作（在二维模型中）。在三维模型中，ANSYS程序只对那些在细化区域内或直接与细化区域相连接的单元执行清理命令。清理操作可以改善单元的质量。如果网格已经从实体模型中分离出来了（MODMSH,DETACH或菜单途径Main Menu>Preprocessor>Checking Ctrls>Model Checking），那么不会进行面网格的清理操作。但对于四面体网格这个命令还是会被执行。

当用户正在细化四边形网格时，清理命令会试着从细化过渡区域删除三角形网格。如果清理操作已经完成优化单元质量后，仍留有形状不好的四边形单元，ANSYS就会把这些单元分裂成三角形。通设置RETAIN=ON（缺省）就可以防止这种情况的发生。图8-3说明了一个全是四边形网格的清理操作。

注意：用户可通过对细化命令设置POST=OFF或POST=SMOOTH来关闭清理操作。