第八講網(wǎng)格劃分技術課件.ppt

第3章網(wǎng)格劃分技術及技巧,3.1定義單元屬性單元類型/實常數(shù)/材料屬性/梁截面/設置幾何模型的單元屬性3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇/單元尺寸控制內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制/劃分網(wǎng)格3.3網(wǎng)格劃分高級技術面映射網(wǎng)格劃分/體映射網(wǎng)格劃分掃掠生成體網(wǎng)格/單元有效性檢查/網(wǎng)格修改3.4網(wǎng)格劃分實例基本模型的網(wǎng)格劃分/復雜面模型的網(wǎng)格劃分復雜體模型的網(wǎng)格劃分,創(chuàng)建幾何模型后，必須生成有限元模型才能分析計算，生成有限元模型的方法就是對幾何模型進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分主要過程包括三個步驟：定義單元屬性單元屬性包括單元類型、實常數(shù)、材料特性、單元坐標系和界面號等。定義網(wǎng)格控制選項對幾何圖素邊界劃分網(wǎng)格的大小和數(shù)目進行設置；沒有固定的網(wǎng)格密度可供參考；可通過評估結(jié)果來評價網(wǎng)格的密度是否合理。生成網(wǎng)格執(zhí)行網(wǎng)格劃分，生成有限元模型；可清除已經(jīng)生成的網(wǎng)格并重新劃分；局部進行細化。,3.1定義單元屬性單元類型,1.定義單元類型命令：ET,ITYPE,Ename,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,KOP5,KOP6,INOPRITYPE-用戶定義的單元類型的參考號。Ename-ANSYS單元庫中給定的單元名或編號，它由一個類別前綴和惟一的編號組成，類別前綴可以省略，而僅使用單元編號。KOP1KOP6-單元描述選項，此值在單元庫中有明確的定義可參考單元手冊。也可通過命令KEYOPT進行設置。INOPR-如果此值為1則不輸出該類單元的所有結(jié)果。例如：et,1,link8!定義LINK8單元，其參考號為1；也可用ET,1,8定義et,3,beam4!定義BEAM4單元，其參考號為3；也可用ET,3,4定義,3.1定義單元屬性單元類型,2.單元類型的KEYOPT命令：KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUEITYPE-由ET命令定義的單元類型參考號。KNUM-要定義的KEYOPT順序號。VALUE-KEYOPT值。該命令可在定義單元類型后，分別設置各類單元的KEYOPT參數(shù)。例如：et,1,beam4!定義BEAM4單元的參考號為1et,3,beam189!定義BEAM189單元的參考號為3keyopt,1,2,1!BEAM4單元考慮應力剛度時關閉一致切線剛度矩陣keyopt,3,1,1!考慮BEAM189的第7個自由度，即翹曲自由度!當然這些參數(shù)也可在ET命令中一并定義，如上述四條命令與下列兩條命令等效：et,1,beam4,1et,3,beam189,1,3.1定義單元屬性單元類型,3.自由度集命令：DOF,Lab1,Lab2,Lab3,Lab4,Lab5,Lab6,Lab7,Lab8,Lab9,Lab104.改變單元類型命令：ETCHG,Cnv5.單元類型的刪除與列表刪除命令：ETDELE,ITYP1,ITYP2,INC列表命令：ETLIST,ITYP1,ITYP2,INC,3.1定義單元屬性實常數(shù),1.定義實常數(shù)命令：R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6續(xù)：RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12NSET-實常數(shù)組號（任意），如果與既有組號相同，則覆蓋既有組號定義的實常數(shù)。R1R12-該組實常數(shù)的值。使用R命令只能一次定義6個值，如果多于6個值則采用RMORE命令增加另外的值。每重復執(zhí)行RMORE一次，則該組實常數(shù)增加6個值，如712、1318、1924等。各類單元有不同的實常數(shù)值，其值的輸入必須按單元說明中的順序；如果實常數(shù)值多于單元所需要的，則僅使用需要的值；如果少于所需要的，則以零值補充。一種單元可有多組實常數(shù)，也有單元不需要實常數(shù)的。,3.1定義單元屬性實常數(shù),例如BEAM4單元，需要的實常數(shù)值有12個：AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA和ISTRN、IXX、SHEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS設采用直徑為0.1m的圓桿，其實常數(shù)可定義為：D=0.1PI=acos(-1)a0=pi*d*d/4I0=pi*D*4/64IX=pi*D*4/32R,3,a0,i0,i0,d,d,0!定義第3組實常數(shù)的AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETARmore,0,ix,0,0,0,2.0!定義第3組實常數(shù)的其它實常數(shù)值,3.1定義單元屬性實常數(shù),2.變厚度殼實常數(shù)定義命令：RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOCPar-節(jié)點厚度的數(shù)組參數(shù)（以節(jié)點號引用），如mythick(19)表示在節(jié)點19的殼體厚度。ILOC-單元I節(jié)點的厚度在實常數(shù)組中的位置，缺省為1。JLOC-單元J節(jié)點的厚度在實常數(shù)組中的位置，缺省為2。KLOC-單元K節(jié)點的厚度在實常數(shù)組中的位置，缺省為3。LLOC-單元L節(jié)點的厚度在實常數(shù)組中的位置，缺省為4。該命令后面的四個參數(shù)順序與節(jié)點厚度的關系比較復雜，例如設某個單元：節(jié)點厚度數(shù)組為MYTH單元節(jié)點順序：節(jié)點編號：RTHICK命令參數(shù)：IJKL節(jié)點厚度：,3.1定義單元屬性實常數(shù),典型的如殼厚度為位置的函數(shù)，其命令流如下：finish$/clear$/PREP7ET,1,63$blc4,10,10$ESIZE,0.5$AMESH,1MXNODE=NDINQR(0,14)!得到最大節(jié)點號*DIM,THICK,MXNODE!定義數(shù)組，以存放節(jié)點厚度*DO,i,1,MXNODE!以節(jié)點號循環(huán)對厚度數(shù)組賦值THICK(i)=0.5+0.2*NX(i)+0.02*NY(i)*2*ENDDO!結(jié)束循環(huán)RTHICK,THICK(1),1,2,3,4!賦殼厚度/ESHAPE,1.0$eplot!帶厚度顯示殼單元3.實常數(shù)組的刪除與列表刪除命令：RDELE,NSET1,NSET2,NINC列表命令：RLIST,NSET1,NSET2,NINC其中NSET1,NSET2,NINC-實常數(shù)組編號范圍和編號增量，缺省時NSET2等于NSET1且NINC=1。NSET1也可為ALL。,3.1定義單元屬性材料屬性,每一組材料屬性有一個材料參考號，用于識別各個材料特性組。一個模型中可有多種材料特性組。1.定義線性材料屬性命令：MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4Lab-材料性能標識，其值可取：EX：彈性模量（也可為EY、EZ）。ALPX：線膨脹系數(shù)（也可為ALPY、ALPZ）。PRXY：主泊松比（也可為PRYZ、PRXZ）。NUXY：次泊松比（也可為NUYZ、NUXZ）。GXY：剪切模量（也可為GYZ、GXZ）。DAMP：用于阻尼的K矩陣乘子，即阻尼比。DMPR：均質(zhì)材料阻尼系數(shù)。MU：摩擦系數(shù)。DENS：質(zhì)量密度。MAT-材料參考號，缺省為當前的MAT號（由MAT命令確定）。C0-材料屬性值，如果該屬性是溫度的多項式函數(shù)，則此值為多項式的常數(shù)項。C1C4-分別為多項式中的一次、二次、三次、四次項系數(shù)，如為0或空，則定義一個常數(shù)的材料性能。,3.1定義單元屬性材料屬性,2.定義線性材料屬性的溫度表命令：MPTEMP,STLOC,T1,T2,T3,T4,T5,T63.定義與溫度對應的線性材料特性命令：MPDATA,Lab,MAT,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C64.復制線性材料屬性組命令：MPCOPY,-,MATF,MATT5.改變指定單元的材料參考號命令：MPCHG,MAT,ELEM6.線性材料屬性列表和刪除列表命令：MPLIST,MAT1,MAT2,INC,Lab,TEVL刪除命令：MPDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC7.修改與線脹系數(shù)相關的溫度命令：MPAMOD,MAT,DEFTEMP8.計算生成線性材料溫度表命令：MPTGEN,STLOC,NUM,TSTRT,TINC9.繪制線性材料特性曲線命令：MPPLOT,Lab,MAT,TMIN,TMAX,PMIN,PMAX,3.1定義單元屬性材料屬性,10.設置材料庫讀寫的缺省路徑命令：/MPLIB,R-W_opt,PATH11.讀入材料庫文件命令：MPREAD,Fname,Ext,-,LIB12.將材料屬性寫入文件命令：MPWRITE,Fname,Ext,-,LIB,MAT13.激活非線性材料屬性的數(shù)據(jù)表命令：TB,Lab,MAT,NTEMP,NPTS,TBOPT,EOSOPT14.定義TB溫度值命令：TBTEMP,TEMP,KMOD15.定義TB數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)命令：TBDATA,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C616.定義非線性數(shù)據(jù)曲線上的一個點命令：TBPT,Oper,X,Y17.非線性材料數(shù)據(jù)表的刪除和列表刪除命令：TBDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC列表命令：TBLIST,Lab,MAT18.非線性材料數(shù)據(jù)表的繪圖命令：TBPLOT,Lab,MAT,TBOPT,TEMP,SEGN,3.1定義單元屬性梁截面,BEAM18x單元，需定義單元的橫截面（稱為梁截面）；BEAM44也可使用梁截面也可輸入截面特性實常數(shù)；僅BEAM18x可使用多種材料組成的截面；僅BEAM18x可使用變截面梁截面，而BEAM44可輸入實常數(shù)1.定義截面類型和截面ID命令：SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEYSECID-截面識別號，也稱為截面ID號。Type-截面用途類型，其值可?。築EAM：定義梁截面，應用于等截面時，見下文。TAPER：定義漸變梁截面（變截面梁）。SHELL：定義殼PRETENSION：定義預緊截面JOINT：連接截面，如萬向鉸。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype-截面類型，對于不同的Type該截面類型不同，如：當Type=BEAM時，Subtype可取：RECT：矩形截面；QUAD：四邊形截面；CSOLID：實心圓形截面；CTUBE：圓管截面；CHAN：槽形截面；I：工字形截面；Z：Z形截面；L：L形截面；T：T形截面；HATS：帽形截面；HREC：空心矩形或箱形ASEC：任意截面；MESH：自定義截面當Type=JOINT（有剛度可大角度旋轉(zhuǎn)）時，Subtype可?。篣NIV：萬向鉸；REVO：銷鉸或單向鉸Name-8個字符的截面名，字符可包含字母和數(shù)字。REFINEKEY-設置薄壁梁截面網(wǎng)格的精細水平，有0（缺?。?（最精細）六個水平。,3.1定義單元屬性梁截面,2.定義梁截面幾何數(shù)據(jù)（Type=BEAM）命令：SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6,VAL7,VAL8,VAL9,VAL10其中VAL1VAL10為數(shù)值，如厚度、邊長、沿邊長的柵格數(shù)等，每種截面的值是不同的。ANSYS定義了11種常用的截面類型，每種截面輸入數(shù)據(jù)如下：,Subtype=RECT：矩形截面輸入數(shù)據(jù)：B,H,Nb,NhB-截面寬度。H-截面高度。Nb-沿寬度B的柵格數(shù)（cell），缺省為2。Nh-沿高度H的柵格數(shù)，缺省為2。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=QUAD：四邊形截面輸入數(shù)據(jù)：yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL,Ng,NhyI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL-各點坐標值。Ng,Nh-沿g和h的柵格數(shù)，缺省均為2。如退化為三角形也可，輸入一個相同的坐標。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=CSOLID：實心圓截面輸入數(shù)據(jù)：R,N,TR-半徑。N-圓周方向劃分的段數(shù)，缺省為8。T-半徑方向劃分的段數(shù)，缺省為2。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=CTUBE：圓管截面輸入數(shù)據(jù)：Ri,R0,NRi-管的內(nèi)半徑。R0-管的外半徑。N-沿圓周的柵格數(shù)，缺省為8。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=CHAN：槽形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼緣寬度。W3-全高。t1,t2-翼緣厚度。t3-腹板厚度,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=I：工字形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼緣寬度。W3-全高。t1,t2-翼緣厚度。t3-腹板厚度,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=Z：Z形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼緣寬度。W3-全高。t1,t2-翼緣厚度。t3-腹板厚度,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=L：L形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,t1,t2W1,W2-腿長。t1,t2-腿厚度。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=T：T形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,t1,t2W1-翼緣寬長。W2-全高。t1-翼緣厚度。t2-腹板厚度。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=HATS：帽形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,W3,W4,t1,t2,t3,t4,t5W1,W2-帽沿寬度。W3-帽頂寬度。W4-全高。t1,t2-帽沿厚度。t3-帽頂厚度。t4,t5-腹板厚度。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=HREC：空心矩形截面或箱形截面輸入數(shù)據(jù)：W1,W2,t1,t2,t3,t4W1-截面全寬。W2-截面全高。t1,t2,t3,t4-壁厚。,3.1定義單元屬性梁截面,Subtype=ASEC：任意截面輸入數(shù)據(jù)：A,Iyy,Iyz,Izz,Iw,J,CGy,CGz,SHy,SHzA-截面面積。Iyy-繞y軸慣性矩。Iyz-慣性積。Izz-繞z軸慣性矩。Iw-翹曲常數(shù)。J-扭轉(zhuǎn)常數(shù)。Cgy-質(zhì)心的y坐標。CGz-質(zhì)心的z坐標。SHy-剪切中心的y坐標。SHz-剪切中心的z坐標。Subtype=MESH：自定義截面當截面不是常用的11個截面時，可采用自定義截面。自定義截面具有很大的靈活性，可定義任意形狀的截面，材料也可不同，因此對于梁截面該自定義截面可滿足各種情況下的使用要求。自定義截面要使用SECWRITE命令和SECREAD命令。,3.1定義單元屬性梁截面,finish$/clear$/prep7sectype,1,beam,rect!定義矩形截面，ID=1secdata,2,3sectype,2,beam,quad!定義四邊形截面，ID=2secdata,-1,-1,1.2,-1.2,1.4,1.3,-1.1,1.2sectype,3,beam,csolid!定義實心圓截面，ID=3secdata,4sectype,4,beam,ctube!定義圓管截面，ID=4secdata,8,9sectype,5,beam,chan!定義槽形截面，ID=5secdata,80,90,160,10,12,8sectype,6,beam,I!定義工字形截面，ID=6secdata,80,60,150,10,8,12sectype,7,beam,z!定義Z形截面，ID=7secdata,70,80,120,10,10,8sectype,8,beam,l!定義L形截面，ID=8secdata,120,70,8.5,8.5sectype,9,beam,t!定義T形截面，ID=9secdata,120,140,10,12sectype,10,beam,hats!定義帽形截面，ID=10secdata,40,50,60,130,10,12,16,10,10sectype,11,beam,hrec!定義箱形截面，ID=11secdata,40,50,10,10,10,10!可采用SECPLOT,ID（ID輸入相應的號）查看截面及數(shù)據(jù)。,3.1定義單元屬性梁截面,3.定義變截面梁幾何數(shù)據(jù)（Type=TAPER）命令：SECDATA,Sec_IDn,XLOC,YLOC,ZLOCSec_IDn-已經(jīng)定義的梁截面識別號，用于端點1（I）和2（J）截面ID。XLOC,YLOC,ZLOC-整體坐標系中Sec_IDn的位置坐標。變截面梁的定義首先需要定義兩個梁截面，然后根據(jù)擬定義的變截面梁再定義各個梁截面ID所在的空間位置。兩端的兩個截面拓撲關系相同，即必須滿足具有相同的Subtype類型、相同的柵格數(shù)和相同的材料號。例如下面給出了工字形截面的變截面應用示例。finish$/clear$/prep7sectype,1,beam,Isecdata,160,120,200,10,10,8!定義梁截面ID=1及其數(shù)據(jù)sectype,2,beam,Isecdata,320,240,300,16,16,12!定義梁截面ID=2及其數(shù)據(jù)!創(chuàng)建3個關鍵點和一條線k,1$k,2,800,300$k,100,400,400$l,1,2,3.1定義單元屬性梁截面,sectype,3,taper!定義變截面梁Id=3secdata,1,kx(1),ky(1),kz(1)!一個端點的截面采用ID1,位置用坐標給出secdata,2,kx(2),ky(2),kz(2)!另一端點的截面采用ID2,位置用坐標給出et,1,beam189$mp,ex,1,2.1e5$mp,prxy,1,0.3!定義單元及材料屬性lesize,all,8$latt,1,1,100,3$lmesh,all!網(wǎng)分控制、為線賦單元屬性、網(wǎng)分/eshape,1$eplot!查看單元形狀,3.1定義單元屬性梁截面,4.定義截面偏移當Type=BEAM時命令：SECOFFSET,Location,OFFSETY,OFFSETZ,CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-ZLocation-偏移有4個選擇位置，分別為：CENT：梁節(jié)點偏移到質(zhì)心（缺省）。SHRC：梁節(jié)點偏移到剪心。ORIGIN：梁節(jié)點偏移到橫截面原點。USER：梁節(jié)點偏移到用戶指定位置（相對橫截面原點），由OFFSETY,OFFSETZ確定。OFFSETY,OFFSETZ-僅當Location=USER時，梁節(jié)點相對于橫截面原點的偏移量。CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-Z-用于覆蓋程序自動計算的質(zhì)心和剪心位置。高級用戶可用其創(chuàng)建復合材料的橫截面模型。還可使用SECCONTROL命令控制橫截面剪切剛度。,3.1定義單元屬性梁截面,當Type=SHELL時命令：SECOFFSET,Location,OFFSETLocation-偏移也有4個選擇位置，分別為：TOP：殼節(jié)點偏移到頂面。MID：殼節(jié)點偏移到中面。BOT：殼節(jié)點偏移到底面。USER：用戶定義，偏移梁由OFFSET指定。OFFSET-僅當Location=USER時，相對于中面的偏移距離。,3.1定義單元屬性梁截面,5.梁截面特性列表命令：SLIST,SFIRST,SLAST,SINC,Details,Type6.刪除所定義的截面命令：SDELETE,SFIRST,SLAST,SINC,KNOCLEAN其中KNOCLEAN為預緊單元清除參數(shù)，如為0則刪除預緊單元并通過PMESH時再形成；如為1則不刪除預緊單元。其余參數(shù)同SLIST命令。7.繪制所定義截面命令：SECPLOT,SECID,VAL1,VAL2SECID-截面ID號。VAL1,VAL2-輸出控制參數(shù)。對BEAM：VAL1=0則不顯示柵格；VAL1=1則現(xiàn)實柵格。對SHELL：VAL1和VAL2表示顯示層號的范圍。,3.1定義單元屬性梁截面,8.自定義截面的存盤和讀入存盤命令：SECWRITE,Fname,Ext,-,ELEM_TYPE讀入命令：SECREAD,Fname,Ext,-,OptionFname-文件名及其路徑（可達248個字符）。Ext-文件名的擴展名，缺省為“SECT”。ELEM_TYPE-單元類型屬性指示器，此參數(shù)意義不大。Option-從何處讀入的控制參數(shù)。如Option=LIBRARY（缺省），則從截面庫中讀入截面數(shù)據(jù)。如Option=MESH則從用戶網(wǎng)分的截面文件中讀入，該文件包含了柵格和柵點等數(shù)據(jù)。創(chuàng)建自定義截面的基本步驟有：創(chuàng)建2D面，可完全表達截面形狀。定義且僅能定義PLANE82或MESH2000單元，如果有多種材料則定義材料號。定義網(wǎng)分控制并劃分網(wǎng)格。用SECWRITE命令寫入文件。用SECTYPE和SECREAD命令定義截面ID等。,3.1定義單元屬性梁截面,由兩種材料組成，其分界線如圖中所示，其自定義截面命令流如下：!EX3.2自定義多種材料截面finish$/clear$/prep7Ro=1.5$Ri=1.0!定義兩個半徑csys,1$cyl4,ri$cyl4,ro!設置柱坐標系，創(chuàng)建兩個圓面aptn,all!作面分割運算wprota,90$asbwa,all!切分面wprota,90$asbw,all$wpcsys!切分面et,1,plane82!定義單元類型為PLANE82mymat1=4$mymat2=7!定義兩個材料參數(shù)，分別賦值4和7mp,ex,mymat1,1.0$mp,ex,mymat2,2.0!定義材料參考號，具體特性可任意asel,s,loc,x,0,ri$aatt,mymat1,1!內(nèi)部圓面為材料mymat1asel,s,loc,x,ri,ro$aatt,mymat2,1!外部環(huán)面為材料mymat2allsel$esize,0.25$mshape,0,2d!定義網(wǎng)格控制、單元形狀mshkey,1$amesh,all!定義網(wǎng)格劃分方式并網(wǎng)分secwrite,mycsolid,sect!將截面寫入mycsolid.sect文件,3.1定義單元屬性梁截面,!下面準備讀入截面并使用finish$/clear$/prep7et,1,beam189!定義單元類型為BEAM189mym1=4$mym2=7!定義兩個材料參數(shù)，此值與MYMAT對應mp,ex,mym1,3.0e10mp,prxy,mym1,0.167!定義材料參考號MYM1和具體特性值mp,ex,mym2,2.1e11mp,prxy,mym2,0.3!定義材料參考號MYM2和具體特性值sectype,1,beam,mesh!定義用戶梁截面secread,mycsolid,sect,mesh!讀入mysolid.sect文件k,1$k,2,10$l,1,2$lesize,all,20!創(chuàng)建關鍵點和線，及線的網(wǎng)格劃分控制latt,1,1!此處采用了缺省材料參考號，即便指定材料參考號也不起作用lmesh,all$/eshape,1!劃分網(wǎng)格，打開單元形狀/pnum,mat,1$eplot!顯示單元材料參考號，并顯示單元,特別注意的是材料參考號在SECWRITE之前就確定了，而在使用該截面時只能使用相同的材料參考號。但在前者中可任意設置材料特性值，也就是說在前者中的材料具體特性值沒有意義，僅材料參考號有意義。,3.1定義單元屬性梁截面,9.定義層殼單元的數(shù)據(jù)（Type=SHELL）命令：SECDATA,TK,MAT,THETA,NUMPT該命令僅使用于SHELL131、SHELL132、SHELL181、SHELL208、SHELL209單元。10.定義預緊截面的數(shù)據(jù)（Type=PRETENSION）命令：SECDATA,node,nx,ny,nz修改預緊截面數(shù)據(jù)可采用SECMODIF命令。11.定義連接數(shù)據(jù)（Type=JOINT）當Subtype=REVO時命令：SECDATA,angle1當Subtype=UNIV時命令：SECDATA,angle1,angle3,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,前面介紹了如何定義單元類型、實常數(shù)、材料屬性、梁截面等單元屬性，而與幾何模型沒有任何關系。如何將這些屬性與幾何模型關聯(lián)呢？這就是對幾何模型進行單元屬性的設置，即將這些屬性賦予幾何模型。賦予幾何模型單元屬性，僅4個命令:KATT,LATT,AATT,VATT（簡稱xATT命令）。,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,1.設置關鍵點單元屬性命令：KATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS其中MAT,REAL,TYPE,ESYS分別為材料號、實常數(shù)號、單元類型號、坐標系編號。該命令為所選擇的所有關鍵點設置單元屬性，而通過這些關鍵點復制生成的關鍵點也具有相同的屬性。如果關鍵點在劃分網(wǎng)格時沒有設置屬性，則其屬性由當前的“MAT、REAL、TYPE、ESYS”等命令設置。在劃分網(wǎng)格前如要改變其屬性，只需重新執(zhí)行KATT命令設置如果其命令參數(shù)為0或空，則刪除相關的屬性。如果MAT,REAL,TYPE,ESYS參數(shù)中任意一個定義為-1，則設置保持不變。,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,2.設置線的單元屬性命令：LATT,MAT,REAL,TYPE,-,KB,KE,SECNUMMAT,REAL,TYPE-同KATT中的參數(shù)。KB,KE-線始端和末端的方位關鍵點。ANSYS在對梁劃分網(wǎng)格時，使用方位關鍵點確定梁截面的方向。對于梁截面沿線持同一方位時，可僅使用KB定位；預扭曲梁（麻花狀）可能需要兩個方位關鍵點定位。SECNUM-梁截面ID號。該命令為所選擇的線設置單元屬性，但由KB和KE指定的值僅限于所選擇的線，因此通過這些線復制生成的線則不具有這些屬性（即KB或KE不能一同復制）。但如不使用KB和KE時，通過這些線復制生成的線具有同樣的屬性。不指定單元屬性、修改其單元屬性與KATT命令類似，可參照處理。,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,在命令LATT中如果沒有指定KB和KE則采用缺省的截面方位，缺省截面方位的確定方法是截面的xoz坐標平面總是垂直總體直角坐標系的XOY平面，且截面至少有一個坐標軸與總體坐標軸方向相同或接近。如果使用KB和KE確定截面方位，則始點截面yoz平面垂直于KP1、KP2和KB組成的平面且截面的z軸指向KB側(cè)；同理，末端截面截面yoz平面也垂直于KP1、KP2和KE組成的平面且截面的z軸指向KE側(cè)。如果KB和KE在不同的方向，則截面方位是變化的，沿線形成麻花狀截面。,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,finish$/clear$/prep7et,1,beam189$mp,ex,1,2.1e5$mp,prxy,1,0.3!定義單元類型和材料屬性sectype,1,beam,i$secdata,100,40,160,10,10,8!定義梁截面ID=1和截面數(shù)據(jù)l0=1000$dl=500$dxc=400!定義幾個參數(shù)k,1$k,2,l0$l,1,2!創(chuàng)建關鍵點和線k,100,dl$k,200,dxc,-dl$k,300,2*dxc,dl!定義定位關鍵點k,301,2*dxc+dl$k,400$k,500,8*dxclgen,5,1,dxc!復制生成5條線lsel,s,1$latt,1,1,100,1!線1定位點KB=100lsel,s,2$latt,1,1,200,1!線2定位點KB=200lsel,s,3$latt,1,1,300,301,1!線3定位點KB=300,KE=301lsel,s,4$latt,1,1,400,1!線4定位點KB=400lsel,s,5$latt,1,1,500,1!線5定位點KB=500lsel,all$lesize,all,50!定義網(wǎng)格劃分控制lmesh,all$/eshape,1$eplot!劃分網(wǎng)格并顯示,3.1定義單元屬性設置幾何模型的單元屬性,3.設置面的單元屬性命令：AATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS,SECNMAT,REAL,TYPE-同KATT中的參數(shù)。SECN-截面ID號（由SECTYPE命令定義）。該命令為所選擇的面設置單元屬性，通過這些面復制生成的面也具有同樣的屬性。4.設置體的單元屬性命令：VATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS其中參數(shù)與KATT命令中的參數(shù)意義相同。上述4個命令中，LATT略復雜些，主要是定義梁截面的方位其余命令則相對容易。xATT命令都是對所選擇的沒有劃分網(wǎng)格的幾何圖素設置的單元屬性，一旦劃分網(wǎng)格，不容許再用xATT命令設置屬性。,3.2網(wǎng)格劃分控制,在3.1節(jié)中介紹了如何定義單元屬性和怎樣賦予幾何圖素這些性質(zhì)，這里則介紹如何控制網(wǎng)格密度或大小、劃分怎樣的網(wǎng)格及如何實施劃分網(wǎng)格等問題。但是網(wǎng)格劃分控制不是必須的，因為采用缺省的網(wǎng)格劃分控制對多數(shù)模型都是合適的；如果不設置網(wǎng)格劃分控制則ANSYS自動采用缺省設置對網(wǎng)格進行劃分。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,1.單元形狀控制命令：MSHAPE,KEY,DimensionKEY-劃分網(wǎng)格的單元形狀參數(shù)，其值可?。篕EY=0：如果Dimension=2D則用四邊形單元劃分網(wǎng)格；如果Dimension=3D則用六面體單元劃分網(wǎng)格。KEY=1：如果Dimension=2D則用三角形單元劃分網(wǎng)格；如果Dimension=3D則用四面體單元劃分網(wǎng)格。在設置該命令的參數(shù)時，應考慮所定義的單元類型是否支持這種單元形狀。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,2.網(wǎng)格類型選擇命令：MSHKEY,KEY其中KEY表示網(wǎng)格類型參數(shù)，其值可取：KEY=0（缺?。鹤杂删W(wǎng)格劃分（freemeshing）KEY=1：映射網(wǎng)格劃分（mappedmeshing）KEY=2：如果可能則采用映射網(wǎng)格劃分，否則采用自由網(wǎng)格劃分。單元形狀和網(wǎng)格劃分類型的設置共同影響網(wǎng)格的生成，二者的組合不同，所生成的網(wǎng)格也不相同。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,3.中間節(jié)點的位置控制命令：MSHMID,KEY其中KEY為邊中間節(jié)點位置控制參數(shù)，其值可?。篕EY=0（缺省）：邊界區(qū)域單元邊上的中間節(jié)點與區(qū)域線或面的曲率一致。KEY=1：設置所有單元邊上的中間節(jié)點使單元邊為直的，允許沿曲線進行粗糙的網(wǎng)格劃分。KEY=2：不生成中間節(jié)點，即消除單元的中間節(jié)點。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,上述幾條命令的應用示例如下命令流。!EX3.4A兩種單元形狀和兩種網(wǎng)格劃分比較finish$/clear$/prep7et,1,plane82!定義單元類型k,1$k,2,8$k,3,7,6$k,4,1,6!創(chuàng)建關鍵點a,1,2,3,4$esize,1!創(chuàng)建面、定義單元尺寸mshape,0$mshkey,0!四邊形形狀、自由網(wǎng)格劃分,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,!mshape,0$mshkey,1!四邊形形狀、映射網(wǎng)格劃分!mshape,1$mshkey,1!三角形形狀、映射網(wǎng)格劃分!mshape,1$mshkey,0!三角形形狀、自由網(wǎng)格劃分,3.2網(wǎng)格劃分控制單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇,對于中間節(jié)點的位置控制比較如下命令流所示。!EX3.4B中間節(jié)點位置控制網(wǎng)格劃分比較finish$/clear$/prep7et,1,plane82$cyl4,4,8,60$lesize,all,2!定義單元類型、創(chuàng)建面、設置單元尺寸mshape,0$mshkey,1!設置四邊形單元形狀、映射網(wǎng)格劃分類型mshmid,0!（缺?。┲虚g節(jié)點在曲邊上，與幾何模型一致!mshmid,1!中間節(jié)點在直線的單元邊上，與幾何模型有差別!mshmid,2!無中間節(jié)點，與幾何模型有差別amesh,all!劃分網(wǎng)格,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,單元尺寸控制命令有DESIZE、SMRTSIZE及AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等6個命令。DESIZE命令為缺省的單元尺寸控制，通常用于映射網(wǎng)格劃分控制，也可用于自由網(wǎng)格劃分但此時必須關閉SMRTSIZE命令；SMRTSIZE命令僅用于自由網(wǎng)格劃分而不能用于映射網(wǎng)格劃分。因此可以說映射網(wǎng)格劃分采用DESIZE命令，而自由網(wǎng)格劃分采用SMRTSIZE命令。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,1.映射網(wǎng)格單元尺寸控制的DESIZE命令命令：DESIZE,MINL,MINH,MXEL,ANGL,ANGH,EDGMN,EDGMX,ADJF,ADJMMINL-當使用低階單元時每條線上的最小單元數(shù)，缺省為3。如MINL=DEFA則采用缺省值；如MINL=STAT則列表輸出當前的設置狀態(tài)；如MINL=OFF則關閉缺省的單元尺寸設置；如MNIL=ON則重新激活缺省的單元尺寸設置（缺省時該命令是激活的）。MINH-當使用高階單元時每條線上的最小單元數(shù)，缺省為2。ANGL-曲線上低階單元的最大跨角，缺省為15。ANGH-曲線上高階單元的最大跨角，缺省為28。EDGMN-最小的單元邊長，缺省則不限制。EDGMX-最大的單元邊長，缺省則不限制。ADJF-僅在自由網(wǎng)格劃分時，相近線的預定縱橫比。對h單元缺省為1（等邊長），對p單元缺省為4。ADJM-僅在映射網(wǎng)格劃分時，相鄰線的預定縱橫比。對h單元缺省為4（矩形），對p單元缺省為6。DESIZE命令的缺省設置僅在沒有用KESIZE、LESIZE、AESIZE、ESIZE指定單元尺寸時使用，即該命令設置的級別低于上述4個命令（與命令的先后順序無關）。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,2.自由網(wǎng)格單元尺寸控制的SMRTSIZE命令命令：SMRTSIZE,SIZLVL,FAC,EXPND,TRANS,ANGL,ANGH,GRATIO,SMHLC,SMANC,MXITR,SPRXSIZLVL-網(wǎng)格劃分時的總體單元尺寸等級，控制網(wǎng)格的疏密程度，可?。篘：智能單元尺寸等級值，其值在1（精細）10（粗糙）之間，此時其它參數(shù)無效。STAT-列表輸出SMRTSIZE設置狀態(tài)。DEFA-恢復缺省的SMRTSIZE設置值。OFF-關閉智能化網(wǎng)格劃分。3.局部網(wǎng)格劃分單元尺寸控制映射網(wǎng)格和自由網(wǎng)格劃分的單元尺寸控制，總體上可分別采用DESIZE和SMRTSIZE命令進行設置，以獲得缺省的單元尺寸和網(wǎng)格。但大多數(shù)情況下仍需要深入網(wǎng)格劃分過程，以獲得理想或滿意的網(wǎng)格和單元尺寸，這時可通過LESIZE、KESIZE和ESIZE更多地進行控制。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,線的單元尺寸定義命令：LESIZE,NL1,SIZE,ANGSIZ,NDIV,SPACE,KFORC,LAYER1,LAYER2,KYNDIVNL1-線編號，其值可取ALL、元件名或組件名及P進入GUI選擇線。SIZE-如NDIV為空，則SIZE為單元邊長。分段數(shù)將自動根據(jù)線長計算并圓整如SIZE為0或空，則采用ANGSIZ或NDIV參數(shù)。ANGSIZE-將曲線分割成許多角度，按此角度將線劃分為多段。該參數(shù)僅在SIZE和NDIV為空或0時有效。NDIV-如為正則表示每條線的分段數(shù)。SPACE-分段的間隔比率。如為正，表示最后一個分段的長度與第1段長度之比（大于1表示單元尺寸越來越大，小于1表示單元尺寸越來越?。?。如為負，則|SPACE|表示中間的分段長度與兩端的分段長度之比。KFORC-修改線分段控制參數(shù)，僅用于NL1=ALL時。KFORC可取：0：僅修改沒有指定劃分段的線。1：修改所有線。2：僅修改劃分段數(shù)小于本命令設定值的線。3：僅修改劃分段數(shù)大于本命令設定值的線。4：僅修改SIZE、ANGSIZ、NDIV、SPACE、LAYER1、LAYER2不為0的線。如果KFORC=4或0或空，則原有設置保持不變。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,LAYER1-層網(wǎng)格控制參數(shù)，用來指定內(nèi)層網(wǎng)格的厚度。LAYER2-層網(wǎng)格控制參數(shù)，用于設置外層網(wǎng)格的厚度。KYNDIV-當KYNDIV=0、NO或OFF時，表示SMRTSIZE設置無效；如果線的分段數(shù)不匹配，則映射網(wǎng)格劃分失敗。當KYNDIV=1、YES或ON時，表示SMRTSIZE設置優(yōu)先，即對大曲率或相鄰區(qū)域優(yōu)先采用SMRTSIZE的設置。,!下邊密上邊稀finish$/clear$/prep7et,1,plane82$blc4,10,10!定義單元類型、創(chuàng)建面lsel,s,tan1,y$lesize,all,10!水平線定義10個分段數(shù)lsel,s,loc,x,0$lesize,all,9,1/8!左側(cè)線定義SPACE=1/8lsel,s,loc,x,10$lesize,all,9,8!右側(cè)線定義SPACE=8，左右側(cè)線起終點方向不同lsel,all$mshape,0$mshkey,1!定義單元形狀和劃分類型amesh,all,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,!中間密外邊稀finish$/clear$/prep7et,1,plane82$blc4,10,10!定義單元類型、創(chuàng)建面lsel,s,tan1,y$lesize,all,10,-1/5!水平線中間段是兩邊段的1/5lsel,s,tan1,x$lesize,all,9,-1/8!豎直線中間段是兩邊段的1/8lsel,all$mshape,0$mshkey,1!定義單元形狀和劃分類型amesh,all,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,關鍵點最近處單元邊長定義命令：KESIZE,NPT,SIZE,FACT1,FACT2NPT-關鍵點編號，也可為ALL、P、元件名或組件名。SIZE-沿線接近關鍵點NPT處單元的邊長（覆蓋任何較低級的尺寸設置）。如SIZE=0，則使用FACT1和FACT2參數(shù)。FACT1-比例因子，作用于以前既有的SIZE上，僅在本SIZE=0或空時有效。FACT2-比例因子，作用于與關鍵點NPT相連的線上設置的最小分段數(shù)。該參數(shù)適用于自適應網(wǎng)格細分，僅在本SIZE和FACT1為0或空時有效。,3.2網(wǎng)格劃分控制單元尺寸控制,線劃分的缺省尺寸命令：ESIZE,SIZE,NDIVSIZE-線上單元邊長，線的分段數(shù)根據(jù)邊長自動計算。如SIZE=0或空則使用NDIV參數(shù)。NDIV-線上單元的分段數(shù)，如果輸入了SIZE則該參數(shù)無效。該命令設