第六章 网格划分
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生成自由网格比较容易: 导出 MeshTool 工具, 划分方 式设为自由划分. 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. 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.
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网格划分方法-映射网格
映射网格使用连接时注意:
它仅仅是一个网格划分操作,因而应为网格划分前的最后一步, 在所有的实体建模之后. 这是因为，经连接操作得到的实体不 能在后续的实体建模操作中使用.
可以通过删除产生的线或面 “undo(取消)” 一个连接. 连接面 (为在体上映射网格) 通常比较复杂,因为您也应该连接
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网格划分方法-延伸网格（例）
举例：飞机模型机翼
弹性模量：Ex=38E03 pa
泊松比：0.3
y
密度：D=1.033e-3 slugs/in3
x z
机翼沿着长度方向轮廓一致， 斜度=0.25
且它的横截面由直线和样条
曲线定义。机翼的一端固定
10
在机体上，另一端为悬空的
自由端。
2
采样点:A(0,0,0) B(2,0,0) C(2.3,0.2,0) D(1.9,0.45,0) E(1,0.25,0)
1.保证规则的形状
在许多情况下, 模型的几何形状上有多于4条边的面,有 多于6个面的体. 为了将它们转换成规则的形状, 您可能 进行如下的一项或两项操作:
把面 (或体) 切割成小的, 简单的形状. 连接两条或多条线 (或面) 以减少总的边
数.
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网格划分方法-映射网格
连接这两条线使其成为一个
由4条边构成的面Concatenate
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网格划分方法-一个由六条线围成的面（例）
L1 and L2 are added.
New Line L#
L4 and L5 are concatenated.
产生四条线围成的面，适于网格划分
New concatenated line.
切割 （divide）可以通过布
尔减运算实现.
您可以使用工作平面, 一个面, 或一条线 作为 切割工具.
有时, 生成一条新的线 或面会比移动或定向工 作平面到正确的方向容 易得多.
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网格划分方法-映射网格
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
ANSYS网格划分
网格划分主要包括以下四个步骤:
1、定义单元属性 (单元类型、实常数、材料属性). 2、设定网格尺寸控制 (控制网格密度). 3、执行网格划分（自由网格还是映射网格）.
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网格尺寸控制
如果没有对网格进行任何控制，ANSYS将使用缺省设置: • 自由网格划分，即四边形网格划分 (2-D 模型) ，其中可
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网格划分方法-模型修改
如果生成的网格不理想，可以通过下面的方法改变网格:
1、采用新的指定重新划分网格 (全局修改)。 2、直接重划分 3、使用Accept/reject提示放弃网格，然后重新划分网格。 4、清除网格，重新定义网格控制并重新划分网格。 5、细化局部网格 6、改进网格（只适于四面体单元网格）。 7、指定区域细划 (局部修改) 。
若指定线的分割数, 切记:
对边的分割数必须匹配, 但您只须指定一边的分割数. 映射 网格划分器 将把分割数自动传送到它的对边.
如果模型中有连接(Concatenate)线, 只能在原始(输入)线上指 定分割数,而不能在合成线上指定分割数.
每条初始线上指定6份分割.
此线上将自动使用12 份分 割 (合成线的对边). 其它两条线上会采用几 份分 割 呢?
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网格划分方法-映射网格
因此 ,映射网格划分包含以下三个步骤:
1、保证 “规则的”形状, 即, 面有 3 或4 条边, 或 体有 4, 5, 或 6 个面。
2、指定尺寸和形状控制。 3、生成网格。
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网格划分方法-映射网格
连接边的单元数为8条
原始边的单元数为4条
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网格划分方法-一个由六条线围成的面（例）
也可以简单地通过一个面上的3个或4个角点 暗示 一个连接. 此时, ANSYS 内在地 生成一 个连接.
在MeshTool中选择Quad shape 和 Map 网格. 将 3/4 sided 变为 Pick corners. 按 Mesh 键, 拾取面, 然后拾取 3 或 4 个 角点形成一规则的形状.
能包含少量三角形. • 单元尺寸由ANSYS确定 (通常是比较合理的). • 单元属性为：类型为1,材料为1,实常数为1.
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网格尺寸控制
网格尺寸控制工具MESH TOOL: 网格划分工具的集成器，几乎所有的网格划分功 能都能在此工具界面中实现。
Main Menu: Preprocessor > MeshTool
通常有规则的形式,单元明显
成行.
ຫໍສະໝຸດ Baidu
仅适用于 “规则的” 面和体,
如 矩形和方块.
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网格划分方法
自由网格
易于生成; 不须将复杂形状的体分 解为规则形状的体.
体单元仅包含四面体网格, 致使单 元数量较多.
仅高阶 (10-节点) 四面体单元较满 意, 因此DOF(自由度)数目可 能很多.
一些线. 只有在对相邻的两个4边形面作连接时其中的线会自动 连接.
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网格划分方法-映射网格
2、指定尺寸和形状控制
这是映射网格划分3个步骤中的 第2步.
选择单元形状非常简单. 在 MeshTool中,对面的网格划分选 择 Quad,对体的网格划分选择 Hex, 点击 Map.
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选择 Smart Size 然后移 动滚动条设置所需的数值
.
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网格划分方法
有两种主要的网格划分方法: 自由划分和映射划分.
自由划分 无单元形状限制. 网格无固定的模式. 适用于复杂形状的面和体.
映射划分
面的单元形状限制为四边形,
体的单元限制为六面体 (方块).
内部网格层厚度（layer1）线上单元 尺寸系数：
size factor=2 沿线生成两行尺寸均 匀的单元
外部网格层厚度（layer2）这层的单 元尺寸会从layer1缓慢增加到总体单 元尺寸，layer2的厚度可以用一个网 格过渡系数
如：Transition factor=2 生成大约 等于前面垂直于线网格2倍尺寸的单 元
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网格划分方法-映射网格
3、生成映射网格 只要保证了规则的形状 并指
定了合适的份数, 生成网格将 非常简单. 只须按MeshTool 中的 Mesh 键, 然后按拾取器 中的 [Pick All] 或选择需要的
实体即可.
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网格划分方法-映射网格
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 : 面必须包含 3 或 4 条线 (三 角形或四边形). 体必须包含4, 5, 或 6 个面 (四面体, 三棱柱, 或六面体). 对边的单元分割必须匹配. 对三角形面或四面体, 单 元分割数必须为偶数.
网格划分方法-延伸网格
4、延伸网格划分
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
步骤： 1.先生成横截面 2.指定网格密度并对面进行网格划分 3.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。 4.释放已选的平面单元
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映射网格
通常包含较少的单元数量. 低阶单元也可能得到满意的结果,
因此DOF(自由度)数目较少. 面和体必须形状 “规则”, 划分
的网格必须满足一定的准则. 难于实现, 尤其是对形状复杂的体.
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网格划分方法-自由网格
自由网格
自由网格是面和体网格划分时的 缺省设置.
的线数.
使用 LCCAT 命令或 Preprocessor > -Meshing- Concatenate > Lines, 然后拾取须连接的线.
对面进行连接, 使用 ACCAT 命令或Preprocessor > -MeshingConcatenate > Areas
若两条线或两个面 相切交汇可考虑用加 (布尔) 运算
其中通常采用的尺寸控制和级别如 下:
线尺寸 [LESIZE] 级别较高. 若指定了总体单元尺寸, 它
将用于 “未给定尺寸的” 线. 缺省的单元尺寸 [DESIZE] 仅在未指定ESIZE时用于 “未给定尺寸的” 线上. (智能网格划分 无效.)
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网格划分方法-映射网格
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网格划分方法-层状网格
层状网格划分
GUI：Main Menu: Preprocessor > MeshTool > Layer > Set button
指定：线上的单元尺寸，线上两端单 元的比率和内部网格层的厚度。
线间距比率（space）,对层状划分一 般取1.0
具体内容请参考教材6.6修改网格
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end
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1. 给图元定义单元属性 (体、面等).
2. 设定网格密度控制. 3. 保存 DB, 然后执行网
格划分. 4. 将出现拾取对话框，
提示拾取要划分网格 的图元.拾取后选择 OK或 Apply.
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网格尺寸控制
Smart Sizing—最高效的网格划分控制方法。 它考虑几何图形的曲率以及线与线的接近程度. 可将滚动条设置在1（最密的网格）到10（最粗 的网格）之间，一般建议设定在4～8之间.
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网格划分方法-映射网格
映射网格使用连接时注意:
它仅仅是一个网格划分操作,因而应为网格划分前的最后一步, 在所有的实体建模之后. 这是因为，经连接操作得到的实体不 能在后续的实体建模操作中使用.
可以通过删除产生的线或面 “undo(取消)” 一个连接. 连接面 (为在体上映射网格) 通常比较复杂,因为您也应该连接
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网格划分方法-延伸网格（例）
举例：飞机模型机翼
弹性模量：Ex=38E03 pa
泊松比：0.3
y
密度：D=1.033e-3 slugs/in3
x z
机翼沿着长度方向轮廓一致， 斜度=0.25
且它的横截面由直线和样条
曲线定义。机翼的一端固定
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在机体上，另一端为悬空的
自由端。
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采样点:A(0,0,0) B(2,0,0) C(2.3,0.2,0) D(1.9,0.45,0) E(1,0.25,0)
1.保证规则的形状
在许多情况下, 模型的几何形状上有多于4条边的面,有 多于6个面的体. 为了将它们转换成规则的形状, 您可能 进行如下的一项或两项操作:
把面 (或体) 切割成小的, 简单的形状. 连接两条或多条线 (或面) 以减少总的边
数.
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网格划分方法-映射网格
连接这两条线使其成为一个
由4条边构成的面Concatenate
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网格划分方法-一个由六条线围成的面（例）
L1 and L2 are added.
New Line L#
L4 and L5 are concatenated.
产生四条线围成的面，适于网格划分
New concatenated line.
切割 （divide）可以通过布
尔减运算实现.
您可以使用工作平面, 一个面, 或一条线 作为 切割工具.
有时, 生成一条新的线 或面会比移动或定向工 作平面到正确的方向容 易得多.
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网格划分方法-映射网格
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
ANSYS网格划分
网格划分主要包括以下四个步骤:
1、定义单元属性 (单元类型、实常数、材料属性). 2、设定网格尺寸控制 (控制网格密度). 3、执行网格划分（自由网格还是映射网格）.
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网格尺寸控制
如果没有对网格进行任何控制，ANSYS将使用缺省设置: • 自由网格划分，即四边形网格划分 (2-D 模型) ，其中可
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网格划分方法-模型修改
如果生成的网格不理想，可以通过下面的方法改变网格:
1、采用新的指定重新划分网格 (全局修改)。 2、直接重划分 3、使用Accept/reject提示放弃网格，然后重新划分网格。 4、清除网格，重新定义网格控制并重新划分网格。 5、细化局部网格 6、改进网格（只适于四面体单元网格）。 7、指定区域细划 (局部修改) 。
若指定线的分割数, 切记:
对边的分割数必须匹配, 但您只须指定一边的分割数. 映射 网格划分器 将把分割数自动传送到它的对边.
如果模型中有连接(Concatenate)线, 只能在原始(输入)线上指 定分割数,而不能在合成线上指定分割数.
每条初始线上指定6份分割.
此线上将自动使用12 份分 割 (合成线的对边). 其它两条线上会采用几 份分 割 呢?
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网格划分方法-映射网格
因此 ,映射网格划分包含以下三个步骤:
1、保证 “规则的”形状, 即, 面有 3 或4 条边, 或 体有 4, 5, 或 6 个面。
2、指定尺寸和形状控制。 3、生成网格。
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网格划分方法-映射网格
连接边的单元数为8条
原始边的单元数为4条
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网格划分方法-一个由六条线围成的面（例）
也可以简单地通过一个面上的3个或4个角点 暗示 一个连接. 此时, ANSYS 内在地 生成一 个连接.
在MeshTool中选择Quad shape 和 Map 网格. 将 3/4 sided 变为 Pick corners. 按 Mesh 键, 拾取面, 然后拾取 3 或 4 个 角点形成一规则的形状.
能包含少量三角形. • 单元尺寸由ANSYS确定 (通常是比较合理的). • 单元属性为：类型为1,材料为1,实常数为1.
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网格尺寸控制
网格尺寸控制工具MESH TOOL: 网格划分工具的集成器，几乎所有的网格划分功 能都能在此工具界面中实现。
Main Menu: Preprocessor > MeshTool
通常有规则的形式,单元明显
成行.
ຫໍສະໝຸດ Baidu
仅适用于 “规则的” 面和体,
如 矩形和方块.
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网格划分方法
自由网格
易于生成; 不须将复杂形状的体分 解为规则形状的体.
体单元仅包含四面体网格, 致使单 元数量较多.
仅高阶 (10-节点) 四面体单元较满 意, 因此DOF(自由度)数目可 能很多.
一些线. 只有在对相邻的两个4边形面作连接时其中的线会自动 连接.
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网格划分方法-映射网格
2、指定尺寸和形状控制
这是映射网格划分3个步骤中的 第2步.
选择单元形状非常简单. 在 MeshTool中,对面的网格划分选 择 Quad,对体的网格划分选择 Hex, 点击 Map.
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选择 Smart Size 然后移 动滚动条设置所需的数值
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网格划分方法
有两种主要的网格划分方法: 自由划分和映射划分.
自由划分 无单元形状限制. 网格无固定的模式. 适用于复杂形状的面和体.
映射划分
面的单元形状限制为四边形,
体的单元限制为六面体 (方块).
内部网格层厚度（layer1）线上单元 尺寸系数：
size factor=2 沿线生成两行尺寸均 匀的单元
外部网格层厚度（layer2）这层的单 元尺寸会从layer1缓慢增加到总体单 元尺寸，layer2的厚度可以用一个网 格过渡系数
如：Transition factor=2 生成大约 等于前面垂直于线网格2倍尺寸的单 元
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3、生成映射网格 只要保证了规则的形状 并指
定了合适的份数, 生成网格将 非常简单. 只须按MeshTool 中的 Mesh 键, 然后按拾取器 中的 [Pick All] 或选择需要的
实体即可.
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网格划分方法-映射网格
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 : 面必须包含 3 或 4 条线 (三 角形或四边形). 体必须包含4, 5, 或 6 个面 (四面体, 三棱柱, 或六面体). 对边的单元分割必须匹配. 对三角形面或四面体, 单 元分割数必须为偶数.
网格划分方法-延伸网格
4、延伸网格划分
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
步骤： 1.先生成横截面 2.指定网格密度并对面进行网格划分 3.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。 4.释放已选的平面单元
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映射网格
通常包含较少的单元数量. 低阶单元也可能得到满意的结果,
因此DOF(自由度)数目较少. 面和体必须形状 “规则”, 划分
的网格必须满足一定的准则. 难于实现, 尤其是对形状复杂的体.
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网格划分方法-自由网格
自由网格
自由网格是面和体网格划分时的 缺省设置.
的线数.
使用 LCCAT 命令或 Preprocessor > -Meshing- Concatenate > Lines, 然后拾取须连接的线.
对面进行连接, 使用 ACCAT 命令或Preprocessor > -MeshingConcatenate > Areas
若两条线或两个面 相切交汇可考虑用加 (布尔) 运算
其中通常采用的尺寸控制和级别如 下:
线尺寸 [LESIZE] 级别较高. 若指定了总体单元尺寸, 它
将用于 “未给定尺寸的” 线. 缺省的单元尺寸 [DESIZE] 仅在未指定ESIZE时用于 “未给定尺寸的” 线上. (智能网格划分 无效.)
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网格划分方法-映射网格
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网格划分方法-层状网格
层状网格划分
GUI：Main Menu: Preprocessor > MeshTool > Layer > Set button
指定：线上的单元尺寸，线上两端单 元的比率和内部网格层的厚度。
线间距比率（space）,对层状划分一 般取1.0
具体内容请参考教材6.6修改网格
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1. 给图元定义单元属性 (体、面等).
2. 设定网格密度控制. 3. 保存 DB, 然后执行网
格划分. 4. 将出现拾取对话框，
提示拾取要划分网格 的图元.拾取后选择 OK或 Apply.
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网格尺寸控制
Smart Sizing—最高效的网格划分控制方法。 它考虑几何图形的曲率以及线与线的接近程度. 可将滚动条设置在1（最密的网格）到10（最粗 的网格）之间，一般建议设定在4～8之间.