Ansys基礎(chǔ)培訓(xùn)2-3-網(wǎng)格劃分-MeshTool工具_64

1、INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual主要內(nèi)容主要內(nèi)容本章目的是討論單元網(wǎng)格屬性及本章目的是討論單元網(wǎng)格屬性及ANSYS中各種建立網(wǎng)格的方法，中各種建立網(wǎng)格的方法，ANSYS中不用實體模型求解，而中不用實體模型求解，而是用有限元模型求解。是用有限元模型求解。定義單元屬性定義單元屬性 單元類型單元

2、類型 實常數(shù)和截面特性實常數(shù)和截面特性 材料特性材料特性網(wǎng)格工具網(wǎng)格工具MeshTool 分配單元屬性分配單元屬性 網(wǎng)格密度控制網(wǎng)格密度控制 生成和改變網(wǎng)格生成和改變網(wǎng)格 網(wǎng)格劃分方式網(wǎng)格劃分方式 自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，掃掠網(wǎng)格自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，掃掠網(wǎng)格 網(wǎng)格拖拉網(wǎng)格拖拉 過渡單元過渡單元INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.

3、0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制 網(wǎng)格工具網(wǎng)格工具MeshTool 分配單元屬性分配單元屬性 網(wǎng)格密度控制網(wǎng)格密度控制 生成和改變網(wǎng)格生成和改變網(wǎng)格 網(wǎng)格劃分方式網(wǎng)格劃分方式 自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，掃掠網(wǎng)格掃掠網(wǎng)格 網(wǎng)格拖拉網(wǎng)格拖拉 過渡單元過渡單元INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 1

4、1.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制 網(wǎng)格密度網(wǎng)格密度 有限單元法的基本原則是：單元數(shù)（網(wǎng)格密有限單元法的基本原則是：單元數(shù)（網(wǎng)格密度）越多，所得的解越逼近真實值。度）越多，所得的解越逼近真實值。 然而，隨單元數(shù)目增加，求解時間和所需計然而，隨單元數(shù)目增加，求解時間和所需計算機資源急劇增加。算機資源急劇增加。 有限元分析的目標(biāo)，決定下邊的滑鍵應(yīng)該如有限元分析的目標(biāo)，決定下邊的滑鍵應(yīng)該如何移動。何移動。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODU

5、CTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制 ANSYS 提供了多種控制網(wǎng)格密度的工具，既提供了多種控制網(wǎng)格密度的工具，既可以總體控制也可以局部控制：可以總體控制也可以局部控制： 總體控制總體控制 智能網(wǎng)格劃分智能網(wǎng)格劃分 總體單元尺寸總體單元尺寸 缺省尺寸缺省尺寸 局部控制局部控制 關(guān)鍵點控制關(guān)鍵點控制 線尺寸線尺寸 面尺寸面尺寸INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTR

6、ODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制智能網(wǎng)格劃分智能網(wǎng)格劃分 通過指定所有線上的份數(shù)決定單元尺寸，可以通過指定所有線上的份數(shù)決定單元尺寸，可以考慮線的曲率，孔的逼近程度和其他特征，以考慮線的曲率，孔的逼近程度和其他特征，以及單元階次。及單元階次。 智能網(wǎng)格的缺省設(shè)置是關(guān)閉，在自由網(wǎng)格劃分智能網(wǎng)格的缺省設(shè)置是關(guān)閉，在自由網(wǎng)格劃分時，建議采用智能網(wǎng)格劃分，它對映射網(wǎng)格沒時，建議采用

7、智能網(wǎng)格劃分，它對映射網(wǎng)格沒有影響（自由網(wǎng)格與映射網(wǎng)格將在后面討論）。有影響（自由網(wǎng)格與映射網(wǎng)格將在后面討論）。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制 使用使用 SmartSize 不同等級不同等級分別進行四面體網(wǎng)格劃分分別進行四面體網(wǎng)格劃分的例子，如圖所示。的例子，如

8、圖所示。 高級的高級的 SmartSize 控制，控制，如網(wǎng)格擴展和過度系數(shù)用如網(wǎng)格擴展和過度系數(shù)用 SMRT 命令命令 或或Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls SmartSize Adv Opts 可以用可以用 MeshTool或或smrt,off命令關(guān)閉智能網(wǎng)格命令關(guān)閉智能網(wǎng)格INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTR

9、ODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制總體單元尺寸總體單元尺寸允許為整個模型指定最大單元邊長（或每條線允許為整個模型指定最大單元邊長（或每條線的份數(shù)）：的份數(shù)）： ESIZE,SIZE 或或 Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool; then select “Size Controls”, “Global” ,and Set 或或 Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls ManualSize Global Size可單獨使用或與智能網(wǎng)格劃分聯(lián)合使可

10、單獨使用或與智能網(wǎng)格劃分聯(lián)合使用用。 單獨用單獨用 ESIZE (關(guān)閉關(guān)閉SmartSizing ) ，將將采用相同的單元尺寸對體（或面）進行采用相同的單元尺寸對體（或面）進行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分。 在智能網(wǎng)格劃分打開時，在智能網(wǎng)格劃分打開時，ESIZE 充當(dāng)充當(dāng)引導(dǎo)，但為適應(yīng)線的曲率或幾何近似，引導(dǎo)，但為適應(yīng)線的曲率或幾何近似，指定的尺寸可能無效。指定的尺寸可能無效。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTIO

11、N TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制缺省尺寸缺省尺寸 如果不指定任何控制，如果不指定任何控制，ANSYS 將用缺省尺寸，將用缺省尺寸，它將根據(jù)單元階次指定線的最小和最大份數(shù)，高它將根據(jù)單元階次指定線的最小和最大份數(shù)，高寬比等確定。寬比等確定。 可以用可以用 DESIZE 或或Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls ManualSize Global OtherINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANS

12、YS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制關(guān)鍵點尺寸關(guān)鍵點尺寸在關(guān)鍵點處控制單元尺寸：在關(guān)鍵點處控制單元尺寸： Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool; then select “Size Controls, “Keypt”, and Set 或使用或使用KESIZEc命令命令 或或 Main Menu Preproces

13、sor Meshing Size Cntrls ManualSize Keypoints為了更好的控制網(wǎng)格，不同關(guān)鍵點可以用不同的為了更好的控制網(wǎng)格，不同關(guān)鍵點可以用不同的KESIZEs。對應(yīng)力集中區(qū)域非常有用。對應(yīng)力集中區(qū)域非常有用。智能網(wǎng)格劃分時，為適應(yīng)線的曲率或幾何近似，智能網(wǎng)格劃分時，為適應(yīng)線的曲率或幾何近似，指定的尺寸可能無效。指定的尺寸可能無效。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO

14、ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制線尺寸線尺寸在線上控制尺寸：在線上控制尺寸： Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool; then select “Size Controls”, “Lines”, and Set 或使用 LESIZE 命令 或Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls ManualSize Lines不同的線可以有不同的不同的線可以有不同的 LESIZE。指定尺寸可以是指定尺寸可以是“hard” 或或

15、“soft”。 “Hard” 即使在智能網(wǎng)格劃分打開時也將被網(wǎng)格劃分采用。 “Soft” 在智能網(wǎng)格劃分打開時可能無效。可以指定邊長比例可以指定邊長比例 最后一個分割和最后一個分割和第一個分割的比率，使網(wǎng)格數(shù)偏向中間第一個分割的比率，使網(wǎng)格數(shù)偏向中間或一邊?；蛞贿叀es for “soft”No for “hard”INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTI

16、ON TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制面尺寸面尺寸 在面的內(nèi)部控制單元尺寸：在面的內(nèi)部控制單元尺寸： Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool; then select “Size Controls”, “Areas”, and Set 或使用 AESIZE 命令 或 Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls ManualSize Areas不同的面可以有不同的不同的面可以有不同的 AESIZE。 邊界線僅在未指定邊界線僅在未指定 LESIZE 或或 KESIZE

17、時，時，采用指定尺寸。采用指定尺寸。 智能網(wǎng)格劃分打開時，為適應(yīng)線的曲率或幾智能網(wǎng)格劃分打開時，為適應(yīng)線的曲率或幾何近似，指定的尺寸可能無效。何近似，指定的尺寸可能無效。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型網(wǎng)格密度控制 網(wǎng)格工具網(wǎng)格工具MeshTool 分配單元屬性分配單元屬性

18、網(wǎng)格密度控制網(wǎng)格密度控制 生成和改變網(wǎng)格生成和改變網(wǎng)格 網(wǎng)格劃分方式網(wǎng)格劃分方式 自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，掃掠網(wǎng)格掃掠網(wǎng)格 網(wǎng)格拖拉網(wǎng)格拖拉 過渡單元過渡單元INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格生成網(wǎng)格生成網(wǎng)格 這是網(wǎng)格劃分的最后一步。這是網(wǎng)格

19、劃分的最后一步。 先存儲數(shù)據(jù)庫。先存儲數(shù)據(jù)庫。 然后在然后在MeshTool工具中按工具中按 Mesh按鈕。按鈕。 在拾取器上按下Pick All I表示拾取全部實體INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格 如果劃分的網(wǎng)格不滿意，可以通過以下步如果劃分的網(wǎng)格不滿意

20、，可以通過以下步驟重新劃分網(wǎng)格：驟重新劃分網(wǎng)格：1.清除網(wǎng)格。清除網(wǎng)格。 Clear操作是mesh的逆操作: 該操作刪除節(jié)點和單元 在MeshTool上按 Clear 按鈕或用命令 CLEAR, ACLEAR, 等。(如果使用如果使用 MeshTool，可以跳過這一步：可以跳過這一步：程序在執(zhí)行第三步時，提示是否清除程序在執(zhí)行第三步時，提示是否清除網(wǎng)格）。網(wǎng)格）。2.指定新的或不同的網(wǎng)格控制。指定新的或不同的網(wǎng)格控制。3.重新劃分網(wǎng)格。重新劃分網(wǎng)格。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS

21、 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格 另一個網(wǎng)格劃分選項，是另一個網(wǎng)格劃分選項，是在指定的區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格。在指定的區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格。 對所有面單元和四面體單元有效。 最簡單的方法是使用 MeshTool 先存儲數(shù)據(jù)庫。 選擇要細(xì)化的區(qū)域 節(jié)點，單元，關(guān)鍵點，線或面 按 Refine 按鈕。 拾取要細(xì)化的實體 (如果選擇 “All Elems”則不需要此操作)。 最后選擇細(xì)化的尺寸級別，級別 1最細(xì)。INTRO

22、DUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格演示：演示：恢復(fù) ribgeom.db。用 SMRT,6劃分網(wǎng)格 (并非很好的網(wǎng)格)。用 SMRT,3 重新劃分網(wǎng)格(好的網(wǎng)格)。將 ESIZE 設(shè)為 0.2 后重新劃分網(wǎng)格，由于智能網(wǎng)格劃分考慮了ESIZE，即使 SMRT 設(shè)為 3

23、，網(wǎng)格也變得很粗糙，屆時，注意單元尺寸并不相同 (因為 SMRT為打開狀態(tài))。關(guān)閉 SMRT 重新劃分網(wǎng)格。單元尺寸現(xiàn)在完全相同。用用SMRT,3 or ESIZE,0.1.生成的網(wǎng)格較好生成的網(wǎng)格較好INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格演示：演示：繼續(xù)上一個

24、演示 (ribgeom 已采用 ESIZE = 0.2劃分網(wǎng)格)選擇在線上細(xì)化，按 Refine按鈕拾取頂部線，選擇缺省值 “minimal refinement” INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 生成網(wǎng)格和改變網(wǎng)格 網(wǎng)格工具網(wǎng)格工具MeshTool 分配單元屬性分配單元屬

25、性 網(wǎng)格密度控制網(wǎng)格密度控制 生成和改變網(wǎng)格生成和改變網(wǎng)格 網(wǎng)格劃分方式網(wǎng)格劃分方式 自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格，掃掠網(wǎng)格掃掠網(wǎng)格 網(wǎng)格拖拉網(wǎng)格拖拉 過渡單元過渡單元INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 有三種主要的網(wǎng)格劃分方法：有三種主要的網(wǎng)格劃分方法

26、：自由網(wǎng)格自由網(wǎng)格 無單元形狀限制。 網(wǎng)格不遵循任何模式。 適用于復(fù)雜模式的面和體。映射網(wǎng)格映射網(wǎng)格 面單元限制為四邊形，體單元限制為六面體 (方塊)。 通常有規(guī)則的形狀，單元明顯成行。 僅適用于規(guī)則的面和體，如矩形和方塊。掃掠網(wǎng)格掃掠網(wǎng)格 體在掃描方向的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須一致。例如 ：穿孔的塊體 源面和目標(biāo)面必須是單個面，而不允許是連接面INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0IN

27、TRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式自由網(wǎng)格自由網(wǎng)格+易于生成，不用將復(fù)雜形狀的體易于生成，不用將復(fù)雜形狀的體分解為規(guī)則形狀的體。分解為規(guī)則形狀的體。體單元包含四面體單元，致使單體單元包含四面體單元，致使單元數(shù)量較多。元數(shù)量較多。僅高階（僅高階（10-節(jié)點節(jié)點) 四面體單元較四面體單元較好，因此自由度數(shù)目可能很多。好，因此自由度數(shù)目可能很多。 映射網(wǎng)格映射網(wǎng)格+通常包含較少的單元數(shù)量。通常包含較少的單元數(shù)量。+低階單元也可能得到滿意的結(jié)果，低階單元也可能得到滿意的結(jié)果，因此自由度數(shù)目較少。因此自由度數(shù)目較少。面和體必須形狀規(guī)

28、則，劃分網(wǎng)格面和體必須形狀規(guī)則，劃分網(wǎng)格必須滿足一定的規(guī)則。必須滿足一定的規(guī)則。尤其對形狀復(fù)雜的體，映射網(wǎng)格尤其對形狀復(fù)雜的體，映射網(wǎng)格很難實現(xiàn)。很難實現(xiàn)。掃掠網(wǎng)格掃掠網(wǎng)格+易于生成塊體單元、棱柱體單元易于生成塊體單元、棱柱體單元組合的體網(wǎng)格。組合的體網(wǎng)格。+對體進行四面體網(wǎng)格劃分時，選對體進行四面體網(wǎng)格劃分時，選項不是項不是“可掃掠的可掃掠的”，則自動生，則自動生成過渡的金字塔形網(wǎng)格。成過渡的金字塔形網(wǎng)格。對幾何形狀要求較高，對非拉伸對幾何形狀要求較高，對非拉伸體和非旋轉(zhuǎn)體不能用掃掠網(wǎng)格劃體和非旋轉(zhuǎn)體不能用掃掠網(wǎng)格劃分分INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTI

29、ON TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 生成自由網(wǎng)格生成自由網(wǎng)格 自由網(wǎng)格是面和體劃分的缺自由網(wǎng)格是面和體劃分的缺省設(shè)置。省設(shè)置。 生成自由網(wǎng)格比較容易：生成自由網(wǎng)格比較容易： 導(dǎo)出 MeshTool ，將劃分方式設(shè)置為自由劃分。 推薦用智能網(wǎng)格激活后指定一個尺寸級別進行自由網(wǎng)格劃分，存儲數(shù)據(jù)庫。 然后按 Mesh 按鈕劃分網(wǎng)格。 按拾取

30、框中的 Pick All I選擇所有實體（推薦使用）。 或使用命令 VMESH,ALL 或 AMESH,ALLINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 生成映射網(wǎng)格生成映射網(wǎng)格 由于面和體必須滿足一定的要求，生成映射網(wǎng)格不如由于面和體必須滿足一定的要求，生成映射網(wǎng)格不如

31、生成自由網(wǎng)格容易。生成自由網(wǎng)格容易。 面必須包含 3 或 4 條線（三角形或四邊形）。 體必須包含 4 、5 或 6 個面（四面體，三棱柱或六面體）。 對邊的單元分割必須匹配。 對三角形或四面體單元分割數(shù)必須為偶數(shù)。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式對四邊形或六面

32、體，允許采用不等的分割數(shù)，如下邊對四邊形或六面體，允許采用不等的分割數(shù)，如下邊的例子所示，但分割數(shù)必須滿足一定的關(guān)系式（見下的例子所示，但分割數(shù)必須滿足一定的關(guān)系式（見下頁）。頁）。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式INTRODUCTION TO ANSYS 11

33、.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 因此，映射網(wǎng)格劃分包含以下步驟：因此，映射網(wǎng)格劃分包含以下步驟： 保證規(guī)則的形狀，即面有 3 或 4 條邊，體有 4、5 或 6 個面。 指定形狀和尺寸控制。 生成網(wǎng)格。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0I

34、NTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 保證規(guī)則的形狀保證規(guī)則的形狀 在許多情況下，模型的幾何形狀有多于在許多情況下，模型的幾何形狀有多于 4 條邊條邊的面，有多于的面，有多于 6 個面的體，為了把它們轉(zhuǎn)換成個面的體，為了把它們轉(zhuǎn)換成規(guī)則的形狀，可以作如下操作：規(guī)則的形狀，可以作如下操作： 把面（或體）切割成小的簡單的形狀。 連接兩條或多條線（或面）以減少總的邊數(shù)。INT

35、RODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 切割可以通過布爾運算實現(xiàn)。切割可以通過布爾運算實現(xiàn)。 可以用工作平面，面或線作為切割工具。 有時生成一條新的線或面，比移動或旋轉(zhuǎn)工作平面的方向容易的多。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO

36、 ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 連接建立一條新線，就是通過連接兩條或多條線以減連接建立一條新線，就是通過連接兩條或多條線以減少構(gòu)成面的線數(shù)。少構(gòu)成面的線數(shù)。 使用 LCCAT 命令或 Main Menu Preprocessor Meshing Concatenate Lines,然后拾取線。 連接面使用 ACCAT 命令或 Main Me

37、nu Preprocessor Meshing Concatenate Areas連接這兩條線使得面由四條線圍成INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 通過在面上簡單地指定三個或四個角點通過在面上簡單地指定三個或四個角點也可以暗示一個連接，此時，也可以暗示一個連接，此

38、時， ANSYS內(nèi)內(nèi)部生成連接。部生成連接。 在MeshTool 上選擇 Quad shape 和 Map 。 將 3/4 sided 變成 Pick corners。 按 Mesh 按鈕，拾取面，然后拾取 3 或 4 個角點形成一個規(guī)則的形狀I(lǐng)NTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型

39、 網(wǎng)格劃分方式 連接時注意：連接時注意： 它僅僅是一個網(wǎng)格劃分操作，因而應(yīng)該是所有實體建模之后網(wǎng)格劃分之前的最后一步，因為連接操作得到的實體不能在后續(xù)的實體建模操作中使用。 連接面（為在體上劃分映射網(wǎng)格）：在對相鄰的兩個四邊形面作連接時，其中的線會自動連接。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual

40、建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式形狀控制形狀控制 選擇單元形狀非常簡單，在選擇單元形狀非常簡單，在 MeshTool 中，中，面網(wǎng)格劃分選擇面網(wǎng)格劃分選擇 Quad ，體網(wǎng)格劃分選擇體網(wǎng)格劃分選擇 Hex ，然后點擊然后點擊 Map。 如果指定線分割數(shù)，切記：如果指定線分割數(shù)，切記： 對邊分割數(shù)必須匹配，只需指定一邊的分割數(shù)，對邊分割數(shù)必須匹配，只需指定一邊的分割數(shù)，映射網(wǎng)格劃分自動把分割數(shù)傳送到對邊。映射網(wǎng)格劃分自動把分割數(shù)傳送到對邊。 如果模型中有連接線，只能在原始（輸入）線如果模型中有連接線，只能在原始（輸入）線上指定分割數(shù)，不能在合成線上指定分割數(shù)。上指定分割數(shù)，不能在合成線上指定分割數(shù)。

41、Meshing Areas: Meshing Volumes: INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式生成映射網(wǎng)格生成映射網(wǎng)格 只要保證規(guī)則形狀并指定了合適的份數(shù)，生成網(wǎng)格將只要保證規(guī)則形狀并指定了合適的份數(shù)，生成網(wǎng)格將非常簡單，只需按非常簡單，只需按MeshTool

42、 中的中的 Mesh 按鈕，然后按按鈕，然后按拾取器中的拾取器中的 Pick All 或選擇所需的實體即可。或選擇所需的實體即可。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式問題：為了劃分映射網(wǎng)格，問題：為了劃分映射網(wǎng)格，如何切割這個模型？如何切割這個模型？答案：這樣做不值

43、得答案：這樣做不值得!INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式演示：演示：恢復(fù)恢復(fù) ribfull.db。導(dǎo)出導(dǎo)出 MeshTool 將頂部和右邊線分為將頂部和右邊線分為 6 份。份。利用利用 “Pick corners.”劃分映射網(wǎng)格，注意左邊和底邊只各劃分為劃分映射

44、網(wǎng)格，注意左邊和底邊只各劃分為 2 份（由份（由 DESIZE決定決定)?，F(xiàn)在指定現(xiàn)在指定 ESIZE,4 (每條邊每條邊 4 等分），重新劃分網(wǎng)格。等分），重新劃分網(wǎng)格。最后，清除線分割，按最后，清除線分割，按 ESIZE,0.1 (尺寸尺寸)，重新劃分網(wǎng)格重新劃分網(wǎng)格INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training

45、 Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 掃掠網(wǎng)格劃分是另一種體網(wǎng)格劃分方式，它是通過掃掃掠網(wǎng)格劃分是另一種體網(wǎng)格劃分方式，它是通過掃掠面上的網(wǎng)格對體劃分網(wǎng)格的過程。掠面上的網(wǎng)格對體劃分網(wǎng)格的過程。 與網(wǎng)格拖拉相似，只是在這種情況下，體必須是存在與網(wǎng)格拖拉相似，只是在這種情況下，體必須是存在的的 (如，輸入的幾何體）。如，輸入的幾何體）。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.

46、0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 優(yōu)點：優(yōu)點： 易于生成塊體單元、棱柱體單元易于生成塊體單元、棱柱體單元組合的體網(wǎng)格。組合的體網(wǎng)格。 對體進行四面體網(wǎng)格劃分時，選對體進行四面體網(wǎng)格劃分時，選項不是項不是“可掃掠的可掃掠的”，則自動生，則自動生成過渡的金字塔形網(wǎng)格。成過渡的金字塔形網(wǎng)格。 必要條件必要條件: 體在掃描方向的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須一體在掃描方向的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須一致。致。 例如例如 ：穿孔的穿孔的塊體（即使：穿孔的穿孔的塊體（即使孔是錐形的）。孔是錐形的）。Source surface(1 area)Target s

47、urface(1 area)Valid for sweep meshingNot valid for sweep meshingINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式過程過程 定義并激活一個三維六面體實體單元類定義并激活一個三維六面體實體單元類型，如結(jié)構(gòu)單元型，如結(jié)構(gòu)

48、單元 SOLID45 或或 SOLID95。 進入進入 MeshTool 選擇選擇 Hex/Wedge 和和 Sweep。 選擇如何識別源面和目標(biāo)面：選擇如何識別源面和目標(biāo)面： “Auto Source/Target” 意味著意味著 ANSYS 將由體將由體拓?fù)浞ㄗ詣舆x擇。拓?fù)浞ㄗ詣舆x擇。 “Pick Source/Target” 意思是要選擇它們。意思是要選擇它們。 按按 SWEEP 按鈕按拾取器提示完成操作。按鈕按拾取器提示完成操作。 (或使用或使用 VSWEEP 命令。命令。)INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTR

49、ODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式四面體網(wǎng)格選項四面體網(wǎng)格選項 在不能采用掃掠劃分的體中生成在不能采用掃掠劃分的體中生成四面體網(wǎng)格是一個非常有用的掃四面體網(wǎng)格是一個非常有用的掃掠選項。掠選項。 使用此選項：使用此選項： 確信單元類型支持退化的金字塔形確信單元類型支持退化的金字塔形和四面體單元如：和四面體單元如： 結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元 SOLID95, 186, VISCO89

50、熱單元熱單元 SOLID90 多物理場單元多物理場單元 SOLID62, 117, 122 選擇選擇 Main Menu Preprocessor Meshing Mesh Volume Sweep Sweep Opts 并激活并激活tet-mesh 選項選項. (或使用命令或使用命令 EXTOPT,VSWE.)INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION

51、TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式注意注意 對一個復(fù)雜形體進行映射網(wǎng)格劃分，需要做多對一個復(fù)雜形體進行映射網(wǎng)格劃分，需要做多次切割，連接一些面或線，若采用掃掠劃分只次切割，連接一些面或線，若采用掃掠劃分只需做幾次切割不需要做連接操作。需做幾次切割不需要做連接操作。 可以用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格控制確定源面的網(wǎng)格，一般可以用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格控制確定源面的網(wǎng)格，一般不提倡用智能網(wǎng)格劃分，因為它是用于自由網(wǎng)不提倡用智能網(wǎng)格劃分，因為它是用于自由網(wǎng)格的。格的。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTR

52、ODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式演示：演示：恢復(fù)恢復(fù) ribvol.db。清除所有面或體上的網(wǎng)格，畫出體。清除所有面或體上的網(wǎng)格，畫出體。進入進入 MeshTool 激活掃掠網(wǎng)格。激活掃掠網(wǎng)格。掃掠劃分體網(wǎng)格。掃掠劃分體網(wǎng)格。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS

53、11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式 把一個面拖拉成一個體時，可以連同面上網(wǎng)格把一個面拖拉成一個體時，可以連同面上網(wǎng)格一起拖拉得到網(wǎng)格化的體，稱為網(wǎng)格拖拉。一起拖拉得到網(wǎng)格化的體，稱為網(wǎng)格拖拉。 優(yōu)點；易于生成塊體單元（六面體）或塊體單優(yōu)點；易于生成塊體單元（六面體）或塊體單元與棱柱體單元組合的單元。元與棱柱體單元組合的單元。 必要條件：體的形狀必須允許拖拉。必要條件：體的形狀必須允許拖拉。ExtrudeINT

54、RODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式過程過程1.定義兩種單元類型定義兩種單元類型 一種面單一種面單元一種體單元元一種體單元面單元：選擇面單元：選擇 MESH200 二次單二次單元，元，MESH200 是一種只用來劃是一種只用來劃分網(wǎng)格（不求解），沒有與之相分網(wǎng)格（不求解）

55、，沒有與之相關(guān)的自由度或材料特性的單元。關(guān)的自由度或材料特性的單元。體單元：應(yīng)與體單元：應(yīng)與 MESH200 單元匹單元匹配，例如，若選擇的配，例如，若選擇的 MESH200 單元有中間節(jié)點，那三維實體單單元有中間節(jié)點，那三維實體單元也應(yīng)該有中間節(jié)點。元也應(yīng)該有中間節(jié)點。 用用ET 命令或命令或Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/DeleteINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 1

56、1.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式2.用用 MESH200 單元對要拖拉的面劃分網(wǎng)格。單元對要拖拉的面劃分網(wǎng)格。 使用需要的映射劃分或自由劃分的網(wǎng)格密度。使用需要的映射劃分或自由劃分的網(wǎng)格密度。 Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool Preprocessor MeshTool3. 選定單元拖拉的選項。選定單元拖拉的選項。 執(zhí)行EXTOPT 命令或命令或 Main Menu Preprocessor Modeling Op

57、erate Extrude Elem Ext Opts 典型選項是：典型選項是： 激活類型屬性激活類型屬性 (應(yīng)為三維實應(yīng)為三維實體體)。 拖拉方向單元份數(shù)（即厚度拖拉方向單元份數(shù)（即厚度方向的單元數(shù)）必須大于零；方向的單元數(shù)）必須大于零；否則只拖拉面不拖拉網(wǎng)格。否則只拖拉面不拖拉網(wǎng)格。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0

58、Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式4. 拖拉面。拖拉面。 若有連接線先刪除，如果存在連接，若有連接線先刪除，如果存在連接，ANSYS 不允許進行拖拉操不允許進行拖拉操作。作。 Main Menu Preprocessor Meshing Concatenate Del Concats Lines 然后利用任一種方式拖拉面。然后利用任一種方式拖拉面。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCT

59、ION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 網(wǎng)格劃分方式演示：演示：恢復(fù)恢復(fù) ribgeom.db。進入單元類型對話框刪除進入單元類型對話框刪除 PLANE82 單元，用單元，用 MESH200 4-節(jié)點單元代替它。節(jié)點單元代替它。添加第二類單元添加第二類單元 SOLID45 。進入進入 MeshTool 設(shè)置設(shè)置 ESIZE,0.1。選擇四面體自由網(wǎng)格劃分對面劃分網(wǎng)格。選擇四面體自由網(wǎng)格劃分對面劃分網(wǎng)格。設(shè)置拖拉選項：設(shè)置拖拉選項： TYPE=2，單元份數(shù)單元份數(shù) = 4。旋轉(zhuǎn)視角為旋轉(zhuǎn)視角為 ISO。沿

60、法向拖拉面，移動量沿法向拖拉面，移動量 = 0.4。保存數(shù)據(jù)庫到保存數(shù)據(jù)庫到 ribvol.db文件。文件。INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual建立有限元模型 過渡單元 對體劃分網(wǎng)格的兩種選擇：對體劃分網(wǎng)格的兩種選擇： 自由網(wǎng)格劃分，完全生成四面體網(wǎng)自由網(wǎng)格劃分，完全生成四面體網(wǎng)格，這很容易實