ANSYS Workbench局部網(wǎng)格劃分方法介紹.doc

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1、ANSYSWorkbench局部網(wǎng)格劃分方法介紹網(wǎng)格是計算機輔助工程（CAE）模擬過程中不可分割的一部分。網(wǎng)格直接影響到求解精?度、求解收斂性和求解速度。此外，建立網(wǎng)格模型所花費的時間往往是取得?CAE?解決方案所?耗費時間中的一個重要部分。因此，一個越好的自動化網(wǎng)格工具，越能得到好的解決方案。本文重點介紹ANSYSWorkbench局部網(wǎng)格劃分方法。1.ANSYSMesh模塊創(chuàng)建將workbench界面左側工具欄中的“Mesh”拖入至右側空白區(qū)域松開鼠標創(chuàng)建一個網(wǎng)格劃分模塊，然后右擊“Mesh”模塊下的“Geometry”導入幾

2、何文件，如圖1所示。圖1ANSYSMesh模塊創(chuàng)建2.ANSYSMesh網(wǎng)格劃分方法右擊“Mesh”后，插入網(wǎng)格劃分方法，如圖2所示。圖2插入網(wǎng)格劃分方法ANSYSMesh網(wǎng)格劃分方法包括自動劃分、四面體、六面體主導、掃略和多區(qū)五種網(wǎng)格劃分方法，如圖3所示。圖3網(wǎng)格劃分方法其中掃略的網(wǎng)格劃分方法適用于規(guī)則的幾何體（源面和目標面拓撲結構一致），可生成高質量的六面體單元或六面體與棱柱體組合單元；六面體為主導的網(wǎng)格劃分方法適用于形狀較為復雜的體，體表面以六面體劃分，內部不能使用六面體劃分的區(qū)域用四面體填充；四面體的網(wǎng)格劃分方法適用于形狀

3、特別復雜的體；多區(qū)的網(wǎng)格劃分方法，程序自動把復雜的幾何體切割若干規(guī)則的幾何體，然后再使用掃略劃分方法。圖4列出了采用不同網(wǎng)格劃分方法的得到的有限元模型。（a）自動網(wǎng)格劃分（b）四面體網(wǎng)格劃分（c）六面體主導網(wǎng)格劃分（d）多區(qū)網(wǎng)格劃分圖4采用不同網(wǎng)格劃分方法得到的有限元模型3.可消除細小特征的網(wǎng)格劃分方法導入至Workbench的幾何模型在某一面上存在細小特征（9個圓圈），如圖5所示。若直接進行網(wǎng)格劃分，會在圓圈附近加密網(wǎng)格，，這樣會使網(wǎng)格數(shù)量大大增加，從而延長計算時間。通常的做法是在ANSYS幾何處理模塊（Spaceclaim或D

4、esignModeler）中將這些圓圈事先刪除，然后再進行網(wǎng)格劃分。然而在網(wǎng)格劃分時選用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法也是可以起到消除細小特征的作用。圖5帶細小特征的幾何模型下面將介紹可起到消除細小特征的兩種網(wǎng)格劃分方法——四面體獨立網(wǎng)格劃分和多區(qū)網(wǎng)格劃分方法。3.1四面體獨立網(wǎng)格劃分方法四面體網(wǎng)格劃分有兩種算法，如圖6所示。一種是一致網(wǎng)格劃分，即劃分的順序為線.>面.>體，此種方法會捕捉細小特征；另外一種是獨立網(wǎng)格劃分，即劃分的順序為體.>面.>線，此種方法會消除細小特征。圖6四面體網(wǎng)格劃分方法（一致網(wǎng)格與獨立網(wǎng)格）下圖分別列出了通過四面體

5、一致網(wǎng)格劃分方法得到的有限元模型和通過四面體獨立網(wǎng)格劃分方法得到的有限元模型。從圖中可以看出，采用四面體獨立網(wǎng)格劃分方法可消除面上存在的細小特征圓圈。（a）四面體一致網(wǎng)格劃分（b）四面體獨立網(wǎng)格劃分圖7四面體網(wǎng)格劃分方法3.2多區(qū)網(wǎng)格劃分方法對于這個模型在進行多區(qū)網(wǎng)格劃分時若采用“FreeMeshType”的默認設置“NotAllowed”是不能完成網(wǎng)格劃分的，因為幾何體中間部位的外輪廓存在倒角，不能全部掃略成六面體。將“NotAllowed”切換成“HexaDominant”或者“Tetra/Pyramid”后，即可順利劃分成圖

6、4（d）所示的有限元模型。從圖4（d）中可以看出，多區(qū)網(wǎng)格劃分方法具有消除細小特征的功能。圖8多區(qū)網(wǎng)格劃分方法“FreeMeshType”設置