ANSYSWorkbench局部網(wǎng)格劃分方法介紹

1、ansys workbench局部網(wǎng)格劃分方法介紹網(wǎng)格是計(jì)算機(jī)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(fèi)的時(shí)間往往是取得 cae 解決方案所 耗費(fèi)時(shí)間中的一個(gè)重要部分。因此，一個(gè)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(diǎn)介紹ansys workbench局部網(wǎng)格劃分方法。1. ansys mesh模塊創(chuàng)建將workbench界面左側(cè)工具欄中的“mesh”拖入至右側(cè)空白區(qū)域松開鼠標(biāo)創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)格劃分模塊，然后右擊“mesh”模塊下的“geometry”導(dǎo)入幾何文件，如圖1所

2、示。圖1 ansys mesh模塊創(chuàng)建2.ansys mesh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ansys mesh網(wǎng)格劃分方法包括自動劃分、四面體、六面體主導(dǎo)、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(biāo)面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致），可生成高質(zhì)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(dǎo)的網(wǎng)格劃分方法適用于形狀較為復(fù)雜的體，體表面以六面體劃分，內(nèi)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特別復(fù)雜的體；多區(qū)的網(wǎng)格劃分方法，程序自動把復(fù)雜的幾何體切割若干規(guī)則

3、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(dǎo)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(xì)小特征的網(wǎng)格劃分方法導(dǎo)入至workbench的幾何模型在某一面上存在細(xì)小特征（9個(gè)圓圈），如圖5所示。若直接進(jìn)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(jì)算時(shí)間。通常的做法是在ansys幾何處理模塊（spaceclaim或designmodeler）中將這些圓圈事先刪除，然后再進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然而在網(wǎng)格劃分時(shí)選用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格劃分方法也是可以起到消除細(xì)小

4、特征的作用。圖5 帶細(xì)小特征的幾何模型下面將介紹可起到消除細(xì)小特征的兩種網(wǎng)格劃分方法四面體獨(dú)立網(wǎng)格劃分和多區(qū)網(wǎng)格劃分方法。3.1 四面體獨(dú)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?yàn)榫€.>面.>體，此種方法會捕捉細(xì)小特征；另外一種是獨(dú)立網(wǎng)格劃分，即劃分的順序?yàn)轶w.>面.>線，此種方法會消除細(xì)小特征。圖6 四面體網(wǎng)格劃分方法（一致網(wǎng)格與獨(dú)立網(wǎng)格）下圖分別列出了通過四面體一致網(wǎng)格劃分方法得到的有限元模型和通過四面體獨(dú)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(dú)立網(wǎng)格劃分方法可消除面上存在的細(xì)小特征圓圈。 （a）四面體一致網(wǎng)格劃分 （b）四面體獨(dú)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(gè)模型在進(jìn)行多區(qū)網(wǎng)格劃分時(shí)若采用“free mesh type”的默認(rèn)設(shè)置“not allowed”是不能完成網(wǎng)格劃分的，因?yàn)閹缀误w中間部位的外輪廓存在倒角，不能全部掃略成六面體。將“not allowed”切換成“hexa dominant”或者“tetra/pyramid”后，即可順利劃分成圖4