幾何實體模型生成網(wǎng)格模型

3.1定義單元屬性本章主要介紹由幾何模型的網(wǎng)格區(qū)分生成有限元模型。此外介紹經(jīng)過創(chuàng)立節(jié)點和單元直接生成有限元模型。成立幾何模型后，即可以按以下步驟區(qū)分有限元網(wǎng)格：（1）定義有限元模型中的單元屬性（2）目標網(wǎng)格選項控制（3）網(wǎng)格區(qū)分（4）改正與優(yōu)化有限元網(wǎng)格對于簡單的模型，常常經(jīng)過創(chuàng)立節(jié)點和單元，直接生成有限元模型單元屬性是指在區(qū)分網(wǎng)格以前一定指定的所分析對象的特點，這些特點包含單元種類、實常數(shù)、資料屬性、橫截面種類和單元坐標系。在生成節(jié)點和單元網(wǎng)格以前，一定定義適合的單元屬性。只有Beam188和Beam189單元才需要定義單元的截面種類。對空間梁區(qū)分單元時，還需要指定方向重點點。3.1.1單元種類3.1.1.1單元的名稱及其構(gòu)成為了合用不同分析問題的需要，ANSYS供應了近200種不同的單元種類。不同的單元種類合用于不同的分析種類、不同資料和不同幾何種類。所以單元的正確選擇至關(guān)重要。每一種單元都有固定的編號，單元名稱由字符和編號數(shù)字構(gòu)成。其中字符部分代表單元的組別符號，尾部的數(shù)字是單元的獨一表記號。如Beam3，Solid45經(jīng)過單元名稱可判斷該單元合用范圍及其形狀，單元按維數(shù)分類：點單元、1D線單元、2D平面單元、3D立體單元。3.1.1.2典型的單元種類在結(jié)構(gòu)分析中，結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)決定單元種類的選擇。應當選擇維數(shù)最低的單元去獲取預期的結(jié)果。按單元形狀分：■點單元：一般用于簡化的質(zhì)點模型，表示質(zhì)量單元，或用于創(chuàng)立控制節(jié)點。■1D線單元：線單元由兩個節(jié)點連結(jié)而成，平時用來分析簡化的梁、管、桿、彈簧模型等。（1）梁單元（Beam):用于梁構(gòu)件、薄壁管件、C型截面構(gòu)件、角鋼等模型；（2）桿單元（Link):用于彈簧、螺桿、預應力螺桿和桁架；（3）彈簧單元（Spring）：用于彈簧、螺桿或修長構(gòu)件，或經(jīng)過剛度等效取代復雜結(jié)構(gòu)等模型。■殼單元：殼（Shell）單元用于薄平板或曲面模型，采用殼單元的基本源則是每塊面板的表面尺寸不低于其厚度的10倍?！?D平面單元平面單元有三角形或四邊形單元，有3節(jié)點、4節(jié)點、6節(jié)點、8節(jié)點等，一般用來進行平面分析或軸對稱的截面分析。在ANSYS中，平面問題的幾何模型一定成立在XY平面內(nèi)。ANSYS供應平面應力、平面應變、軸對稱結(jié)構(gòu)等特征的單元。（1）平面應力問題主要幾何與力學特點是：①Z向尺寸遠小于X和Y方向上的尺寸；②所有的載荷均作用在XY平面內(nèi)。在Z軸上的應力＝0（2）平面應變主要幾何與力學特點是：①Z向尺寸遠大于X和Y方向上的尺寸且垂直于Z軸的橫截面不變；②所有的載荷均作用在XY平面內(nèi)。在Z軸上的應變＝0（3）軸對稱問題主要幾何與力學特點是：①展轉(zhuǎn)體；②只有展轉(zhuǎn)軸上的軸向載荷。周向位移＝0。在ANSYS中，軸對稱假定三維實體模型是由XY面內(nèi)的橫截面繞Y軸旋轉(zhuǎn)360°形成的（管、圓錐、圓板、圓頂蓋、圓盤等，對稱軸一定和整體Y軸重合，不贊成有負X坐標。X方向是徑向，Y方向是軸向，Z方向是周向?！?D實體單元：三維實體單元有四周體、六面體兩種，節(jié)點數(shù)從4～20不等，合用于不同的分析種類和精度。3.1.1.3確定單元種類時應試慮的因素選擇適合的單元種類后，還需進一步考慮單元的插值函數(shù)（形函數(shù)）的維數(shù)，即采用線性、二次或P－單元。線性單元和高階單元之間的差異是線性單元只有角節(jié)點，而高階單元還有邊中點。線性單元的位移按線性變化，所以線性單元上的應變、應力是常數(shù)。二次單元假定位移是二階變化的，所以單元上的應變、應力是線性變化的。P－單元的位移能夠在2～8階間選擇，并且擁有求解收斂精度自動控制功能。在很多狀況下，同線性單元對比，采用高階種類的單元能夠獲取更好的計算結(jié)果。每種單元的用法在ANSYS的幫助文檔中都有詳細的說明。進入幫助文檔有2種方法：（1）單擊工具欄中的按鈕（2）經(jīng)過應用菜單Help進入3.1.1.4定義單元種類定義門路：一定在通用辦理器PREP7（預辦理器）中定義單元種類。命令：ET,ITYPE,Ename,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,KOP5,KOP6,INOPRGUI:MainMenu|Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete定義了單元種類后，ANSYS會自動生成一個與此單元種類對應的單元種類參照號，假如模型中定義了多種單元種類，則與這些單元種類相對應的種類參照號構(gòu)成的表稱為單元種類表。在創(chuàng)立實質(zhì)單元時（直接創(chuàng)立單元或許區(qū)分網(wǎng)格），需要從單元種類表中為其分派一個種類參照號以選擇對應的單元種類生成有限元模型。此處列出已經(jīng)定義的單元種類單元種類參照號單元類型單元編號名新增加的兩個單元種類：PLANE42:4結(jié)點四邊形單元PLANE2：6結(jié)點三角形單元注：beam:梁單元；Link:線單元；Solid:實體單元；Pipe:管單元；Shell：殼單元很多單元有一些此外的選項（KEYOPTs），這些項用于控制單元剛度矩陣的生成、單元的輸出和單元坐標系的選擇等。KEYOPTs能夠在定義單元種類時指定(對話框中的Options選項)。3.1.2定義單元實常數(shù)在計算單元矩陣時，有一些數(shù)據(jù)可能無法從節(jié)點坐標和資料特征獲取，這時就需要定義單元實常數(shù)。實常數(shù)是某一單元的補稱幾何特點,所以，單元實常數(shù)是依靠單元種類的單元特征，其實不是所有的單元種類都需要實常數(shù)，同一種類的不同單元能夠有不同的實常數(shù)值。比如二維梁單元BEAM3的實常數(shù)：面積(AREA)、慣性矩(IZZ)、高度(HEIGHT)、剪切變形常數(shù)(SHERZ)、初始應變（ISTRAN）和單位長度質(zhì)量(ADDMAS)等。對應于特定單元種類，每組實常數(shù)有一個參照號，與每組實常數(shù)對應的參照號構(gòu)成的表稱為實常數(shù)表。在創(chuàng)立單元（直接創(chuàng)立單元或許區(qū)分網(wǎng)格）時，能夠為將要創(chuàng)立的單元分派實常數(shù)號。定義門路：Command:R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6[MainMenu]：Preprocessor|RealConstants|Add/Edit/Delete3.1.3定義資料特征絕大多半單元種類都需要資料特征。依據(jù)應用的不同，資料特征指以下幾種特征：□線性或許非線性；□彈性（各向同性、正交異性）或非彈性；□不隨溫度變化或許隨溫度變化；像單元種類和單元實常數(shù)相同，每一組資料特征也有一個資料特征參照號。與資料特征組對應的資料特征參照號表稱為資料屬性表。在一個分析中，可能有多個資料特征組（對應模型中的多種資料）。在創(chuàng)立單元時能夠使用有關(guān)命令經(jīng)過資料特征參照號來分派其采用的資料特征組。定義資料屬性：Command：MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4GUI:[MainMenu]Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels彈性模量泊松比在資料屬性對話框窗口的左邊，相同用樹型結(jié)構(gòu)文件夾方式顯示已經(jīng)定義的參數(shù)的資料，默認的時候會有資料1，要增加、刪除或許拷貝周邊的資料，使用資料特征窗口的菜單命令。需要改正資料特征的時候，能夠雙擊要改正的資料文件夾，選擇其中所定義的特征，雙擊進行改正。3.1.4定義截面種類對于用Beam188和beam189單元對梁進行網(wǎng)格區(qū)分，能夠定義單元橫截面。ANSYS供應了11種常用的截面種類，并贊成用戶自定義截面。用戶能夠從中選擇與實質(zhì)結(jié)構(gòu)截面周邊的截面種類或用截面自定義功能定義截面。3.1.4.1常用截面種類的定義命令：SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEY選擇截面種類SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,…VAL9,VAL10定義截面幾何數(shù)據(jù)SECOFFSET,Location,OFFSETY,OFFSETZ,CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-Z指定單元節(jié)點在截面上的地點GUI：[MainMenu]Preprocessor|Sections>Beam>CommonSectnsANSYS會計算所定義的截面的幾何特征（如截面面積、慣性矩、翹曲常數(shù)、扭轉(zhuǎn)常數(shù)等，并輸出到ANSYS的輸出窗口。單擊Preview，在圖形窗口中顯示所定義的截面。單擊Meshview，在圖形窗口中顯示該截面的同時，顯示截面上的網(wǎng)格。3.1.4.2用戶自定義截面種類略3.1.4.3截面種類的刪除、列表顯示、圖形顯示與截面網(wǎng)格細化略3.2區(qū)分網(wǎng)格網(wǎng)格區(qū)分是建模中特別重要的一個環(huán)節(jié)，它將幾何模型轉(zhuǎn)變?yōu)橛晒?jié)點和單元構(gòu)成的有限元模型。網(wǎng)格區(qū)分的利害將直接影響到計算結(jié)果的正確性和計算速度，甚至會因為網(wǎng)格區(qū)分不合理而以致計算不收斂。網(wǎng)格區(qū)分主要包含以下3個步驟：分派單元屬性（包含單元種類、分派實常數(shù)或許截面屬性（對有些單元種類）、分派資料屬性等）；設定網(wǎng)格尺寸控制和網(wǎng)格形狀（可選擇的，由ANSYS確定單元尺寸平時比較合理）；執(zhí)行網(wǎng)格區(qū)分。3.2.1分派單元屬性達成單元屬性定義后，在區(qū)分網(wǎng)格以前，用戶要對幾何模型各部分分派相應的單元屬性。■手動分派單元屬性1.分派重點點的單元屬性當對重點點區(qū)分單元前，需要指定重點點的單元屬性。命令：KATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllKeypointsGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedKPs2.分派線的單元屬性當對線區(qū)分單元前，需要指定線的單元屬性，定義能否指定方向重點點。命令：LATT,MAT,REAL,TYPE,KB,KE,SECNUMGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllLinesGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedLines3.分派面的單元屬性當對面區(qū)分網(wǎng)格前，要指定面的單元屬性。命令：AATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllAreasGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedAreas4.分派體的單元屬性當對體區(qū)分網(wǎng)格前，要指定體的單元屬性。命令：VATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllVolumesGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedVolumes■默認單元屬性平時的工作中，假如各個屬性表（單元種類表、資料屬性表以及實常數(shù)表）只包含一個條目，即只定義了一項資料屬性、一個單元種類等，則在區(qū)分網(wǎng)格時能夠不再為各個圖元分派單元屬性，ANSYS將獨一的表項生成默認單元屬性，在生成網(wǎng)格時自動將默認單元屬性分派給實體模型和單元。3.2.2設定網(wǎng)格尺寸分派單元屬性后，需要設定網(wǎng)格尺寸。ANSYS網(wǎng)格區(qū)分中有很多不同的單元尺寸控制方式。主要有：（1）智能網(wǎng)格尺寸”SmartSizing”；（2）手動控制單元尺寸；□給定單元邊長□指定線上單元切割數(shù)注：區(qū)分網(wǎng)格后，還可以夠細化網(wǎng)格3.2.3指定單元區(qū)分的形狀ANSYS中網(wǎng)格形狀多種多樣。單元形狀能夠經(jīng)過命令、GUI或經(jīng)過網(wǎng)格工具欄中的網(wǎng)格種類部分進行選擇。命令：MOPT,Lab,ValueGUI:MainMenu>Prerocessor>Meshing>MesherOpts【見下頁】單元的形狀能夠為三角形(triangle)、四邊形(quadrilateral)、四周體(Tetrahedral)或許六面體(Hexahedral)。形狀。跟著Mesh對象的種類（面、體）和網(wǎng)格種類（自由網(wǎng)格、映照網(wǎng)格、掃掠網(wǎng)格）不同而不同。假如Mesh對象是線或重點點，則形狀選項無效。注：一般省略該步，即不特別指定，軟件依據(jù)所設定的單元種類進行自動選擇。在設定完單元屬性和單元格大小和形狀后，即可以開始給幾何模型區(qū)分單元了。四周體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格金字塔、棱錐3.2.4自由網(wǎng)格區(qū)分與映照網(wǎng)格區(qū)分基本的網(wǎng)格區(qū)分有兩種，即自由網(wǎng)格（Free）區(qū)分和映照網(wǎng)格（Mapped)區(qū)分。一般說來映照網(wǎng)格常常比自由網(wǎng)格獲取的結(jié)果更為精確，并且在求解時對CPU和內(nèi)存的需求也相對低些。自由網(wǎng)格對于單元形狀沒有過高的限制，并且沒有特定的準則；對實體模型無任何特別要求，即即是不規(guī)則的，也能夠進行自由網(wǎng)格區(qū)分。面自由網(wǎng)格能夠是四邊形、三角形或其混淆單元，體自由網(wǎng)格只能是四周體（TET）。映照網(wǎng)格對單元形狀有限制，面映照網(wǎng)格能夠是四邊形、三角形，體映照網(wǎng)格只能是六面體（HEX）。單元形狀是否支持自由網(wǎng)格劃分是否支持映射網(wǎng)格劃分四邊形是是三角形是是六面體HEX否是四面體TET是否■自由網(wǎng)格區(qū)分經(jīng)過命令方式和GUI方式都能夠進行自由網(wǎng)格區(qū)分。(1)面的自由網(wǎng)格區(qū)分：自由網(wǎng)格能夠是三角形或許是四邊形單元構(gòu)成，也可由二者混淆構(gòu)成，當面界限上總的單元區(qū)分數(shù)目為偶數(shù)時，面的自由網(wǎng)格將所有生成四邊形網(wǎng)格，當單元區(qū)分數(shù)目為奇數(shù)時將可能生成三角形單元。(2)體的自由網(wǎng)格：只能包含四周體單元（三棱錐）■映照網(wǎng)格區(qū)分映照網(wǎng)格對于單元的形狀有限制，映照網(wǎng)格區(qū)分要求面或許體有規(guī)則的形狀，即一定滿足必定的準則，映照網(wǎng)格在網(wǎng)格工具(MESHTOOL)中不可以進行SmartSizing(智能區(qū)分），而需要經(jīng)過局部網(wǎng)格尺寸控制的有關(guān)選項設定。假如要采用映照網(wǎng)格區(qū)分單元，則一定將模型生成擁有一系列相當規(guī)則的體或面。映照網(wǎng)格區(qū)分后，形狀規(guī)則，單元成排。面映照網(wǎng)格包含所有是四邊形單元或許所有是三角形單元。面接受映照網(wǎng)格區(qū)分，一定滿足以下條件：(1)該面一定是三或四條邊；(2)面的對邊一定設置為相同數(shù)目的單元區(qū)分數(shù)目；(3)面若有三條邊，則各邊設置的單元區(qū)分數(shù)一定為偶數(shù)且相等；(4)網(wǎng)格區(qū)分一定設置為映照網(wǎng)格。注：假如一個面多于四條邊，原則上不可以直接用映照網(wǎng)格區(qū)分，但能夠進行技術(shù)辦理，即能夠用LCCAT（連結(jié)）或LCOMB（合并）命令使總邊數(shù)減少到4條或3條。LCCAT生成的線在生成網(wǎng)格時必然會在交點處產(chǎn)生一個節(jié)點，而用LCOMB合并的線在兩條線的交點處不必定會產(chǎn)生節(jié)點。3.2.4.1面的映照網(wǎng)格區(qū)分自由網(wǎng)格區(qū)分和映照網(wǎng)格區(qū)分1.利用合并操作，將多邊形或不規(guī)則形狀的相鄰邊線進行布爾相加操作，使幾何模型成為“四邊形”或“三角形”，再進行映照網(wǎng)格區(qū)分。該“四邊形”或“三角形”的邊能夠是曲線或折線。不規(guī)則形狀或多邊形面的映照網(wǎng)格區(qū)分技術(shù)LCCAT命令：LCOMB，NL1，NL2，KEEPGUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines2.利用連線操作，將多邊形或不規(guī)則形狀的相鄰邊線進行連線操作，使幾何模型成為“四邊形”或“三角形”，再進行映照網(wǎng)格區(qū)分。該“四邊形”或“三角形”的邊能夠是曲線或折線。命令：LCCAT，NL1，NL2GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>Concatenate>LinesLCCATLCOMB3.利用重點點確定基本體進行映照網(wǎng)格區(qū)分這種方式供應了對多邊面區(qū)分映照網(wǎng)格的簡捷門路，不再需要連結(jié)或許合并線，只需拾取面界限上的三或四個重點點為極點進行映照網(wǎng)格區(qū)分。命令：AMAP，KP1，KP2，KP3，KP4GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>ByConersGUI方式將彈出頭拾取對話框，在拾取需要進行映照網(wǎng)格區(qū)分的面后，單擊OK，進入重點點拾取對話框。在圖形中拾取網(wǎng)格區(qū)分面上的3個或4個重點點，單擊OK達成操作，則將所選用的重點點確定的三角形或四邊形作為映照網(wǎng)格的基本形狀進行映照網(wǎng)格區(qū)分。面映照網(wǎng)格區(qū)分值得注意之處：（1）區(qū)分網(wǎng)格時在依賴于線、面或許體上的重點點處將生成節(jié)點。所以一條線將最罕有重點點相同多的單元區(qū)分數(shù)，程序不贊成對這樣的線用更少的區(qū)分數(shù)來指定其單元區(qū)分數(shù)。（2）單元尺寸的定義是針對原始線的，連結(jié)線（LCCAT）并無形成新的原始線，而合并線(LCOMB)形成了新的原始線，所以，對連結(jié)線只能對原始線分別定義單元區(qū)分數(shù)，對合并線能夠直接指定單元區(qū)分數(shù)。使用合并線比連結(jié)線有優(yōu)勢。（3）AMAP命令供應了不規(guī)則形狀面的映照網(wǎng)格區(qū)分的最簡單方式。（4）在指定面界限線的單元區(qū)分數(shù)時，不用對所有線指定單元區(qū)分數(shù)，只需指定兩條對邊上的一條的區(qū)分數(shù)即可，ANSYS軟件會自動將區(qū)分數(shù)傳達到對邊。3.2.4.2體的映照網(wǎng)格區(qū)分技術(shù)要將體所有區(qū)分為六面體單元，體一定滿足以下條件：（1）體的外形應為塊狀(有六個面)、楔形三棱柱(五個面)或許四周體(四個面)（2）體的對邊上一定區(qū)分相同的單元數(shù)（3）假如體是棱柱或四周體，三角形面界限上的單元區(qū)分數(shù)一定是偶數(shù)總結(jié)：體要滿足體的面數(shù)不多于6，同時體的各個界限面要滿足對面進行映照網(wǎng)格區(qū)分的條件。技巧：當體有剩余的面時，也需要減少圍成體的面的個數(shù)以進行映照網(wǎng)格的區(qū)分。能夠?qū)γ孢M行ACCT或AADD操作，連結(jié)生成的面也要滿足進行面映照網(wǎng)格區(qū)分所要求的條件，所以連結(jié)面的界限線（即參加連結(jié)操作的源面的所有界限線）也需要連結(jié)起來，注意先連結(jié)面，再連結(jié)線。假如參加連結(jié)的源面只有四條界限線（此四條線都是原始線），則生成連結(jié)后的連結(jié)線操作會自動進行。命令：ACCATGUI：Preprocessor>Meshing>Concatenate>Aeras命令：AADDGUI：Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Aeras說明：AADD命令要求待連結(jié)的面在一個平面內(nèi)，所以使用受限。連結(jié)Concatenate操作僅是網(wǎng)格區(qū)分的輔助工具，并不是布爾操作，對連結(jié)生成的圖元（包含線和面）不可以做任何實體建模操作（刪除圖元除外），比如不可以對連結(jié)線施加實體模型載荷，不可以參加布爾運算、不可以拷貝、拖拉、旋轉(zhuǎn)等，也不可以再用于另一個連結(jié)操作。ACCAT連結(jié)這兩個面網(wǎng)格工具供應了最常用的網(wǎng)格區(qū)分控制和最常用的網(wǎng)格區(qū)分操作外，還供應了快速區(qū)分網(wǎng)格的工具MeshTool命令，以以下圖所示，一旦打開了它，它就保持打開狀態(tài)直到單擊[Close]封閉它或走開預辦理器（PREP7）為止。3.2.5快速網(wǎng)格區(qū)分－－網(wǎng)格區(qū)分工具MeshTool網(wǎng)格區(qū)分工具供應了以下功能：單元屬性分派SmartSize控制：智能單元尺寸。局部網(wǎng)格尺寸控制網(wǎng)格生成控制（指單元形狀和網(wǎng)格區(qū)分方式）局部細化網(wǎng)格控制以上功能的詳細使用說明略單元屬性分派智能網(wǎng)格區(qū)分控制局部網(wǎng)格尺寸控制局部細化網(wǎng)格控制網(wǎng)格生成控制分網(wǎng)對象在進行體的網(wǎng)格區(qū)分時，還有一種特別也很有效的掃掠區(qū)分方式。對于一個已經(jīng)建好但還沒有區(qū)分網(wǎng)格的體，體掃掠操作將體的一個界限面網(wǎng)格（稱為源面）沿目標面方向掃掠貫穿整個體，從而生成3D單元與節(jié)點。掃掠能夠生成的3D單元有六面體單元（源面網(wǎng)格是四邊形）、楔形單元（源面網(wǎng)格是三角形）或二者兼有（源面網(wǎng)格由四邊形、三角形混淆網(wǎng)格構(gòu)成）。掃掠網(wǎng)格區(qū)分應具備的條件（1）確定有需要掃掠（VSWEEP）的體的個數(shù)。VSWEEP可對一個體、所有選擇的體或體某一部分進行掃掠；（2）確定體的拓撲可否進行掃掠。假如體內(nèi)有空殼、源面與目標面不是相對面或體中有不穿過源面與目標面的孔，都會造成掃掠失敗。所以要認準源面、目標面3.2.6體的掃掠網(wǎng)格區(qū)分（3）已經(jīng)定義了3D單元。。以下圖所示，掃掠網(wǎng)格區(qū)分波及：源面、目標面（決定掃掠方向）以及掃掠方向上區(qū)分的單元個數(shù)。源面掃掠方向（掃掠方向上區(qū)分10段）目標面選項設置:明確掃掠方向上單元層的數(shù)目，即掃掠方向上的單元區(qū)分數(shù)?？捎靡韵滤姆N方法中任意一種進行指定：■指定單元尺寸，VSWEEP自動計算單元的層數(shù)。這是默認的設置方法；■用EXPORT命令指定命令：EXPORT，ESIZE，Val1，Val2GUI：Preprocessor>Meshing>Mesh>VolumeSweep>SweepOpts2.掃掠網(wǎng)格區(qū)分的操作步驟在無法掃掠達成網(wǎng)格區(qū)分的特別地點，用四周體網(wǎng)格填補進行填補選擇源面和目標面掃掠方向上的分段數(shù)掃掠網(wǎng)格區(qū)分的補充說明掃描網(wǎng)格區(qū)分選項設置達成后，利用SWEEP命令達成掃描；變截面掃描時，只有當截面的變化為線性變化才會獲取最好的網(wǎng)格形狀；SWEEP能夠繞零半徑軸進行掃掠（即源面和目標面相鄰），可是此時應當指定源面和目標面，且指定的單元種類還一定支持楔形，不然掃掠可能不會成功。以以下圖所示。掃掠：GUI：Preprocessor>Meshing>Mesh>VolumeSweep>Sweep目標面源面掃掠方向（4）特別圖形的辦理當區(qū)分網(wǎng)格的體不具備掃掠區(qū)分的條件時，能夠?qū)⑵淦史旨t多個規(guī)則體分別進行掃掠網(wǎng)格區(qū)分。如圖，實體中有兩個通孔，所以，將模型在適合地點剖分為兩個體，而后在兩個方向長進行掃掠網(wǎng)格區(qū)分。詳細操作過程以下：

定義體單元，如Solid95單元

用工作平面切分體成兩部分

設置掃掠選項：單元邊長Size＝0.25

分兩次掃掠：選擇孔的兩頭面，一個為源面，一個為目標面，均沿孔的軸向掃掠切分面能夠?qū)γ孢M行VROTAT(旋轉(zhuǎn))、VOFFSET(偏移)、VDARG(拖拉)、VEXT(拉伸)操作生成體。假如對面區(qū)分了網(wǎng)格后再進行這些操作，能夠在生成體的同時生成體的網(wǎng)格。將面沿某個軸旋轉(zhuǎn)生成體Command:VROTATGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|AboutAxis將面沿其法向偏移生成體Command:VOFFSETGUI:Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal對面沿某個路徑掃掠生成體Command:VDRAGGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|AlongLines在激活坐標系下對面進行延長和縮放來生成體Command:VEXTGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|ByXYZOffset3.2.7對面經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉以及拉伸生成體及網(wǎng)格若想經(jīng)過對面旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉、拉伸生成體及體網(wǎng)格，能夠按以下步驟操作：1)定義單元種類（包含待操作的面網(wǎng)格所需的單元種類以及馬上生成的體網(wǎng)格所需的單元種類）2)經(jīng)過EXTOPT命令(或Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|ElemExtOpts)為待生成的體分派單元屬性3)對待旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉或拉伸的面區(qū)分網(wǎng)格4)指定在旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉或拉伸的方向上單元區(qū)分數(shù)(NoElemdivs)5)執(zhí)行相應的命令，生成體及網(wǎng)格。[實例]六方孔螺釘頭用扳手的體及網(wǎng)格生成幾何參數(shù)為:截面形狀：正六邊形，截面寬:1cm，桿長：7.5cm，手柄長：20cm；曲折半徑：1cm從適用菜單中選擇Parameters|AngularUnits命令設置ANSYS內(nèi)部函數(shù)角度參數(shù)的單位為DegressDEG(度)；1.為成立模型時的輸入方便，設定單位制和一些參數(shù)待定義的參變量以下表HIGH=0.01正六邊形截面的高度L_SIDE=HIGH*TAN(30)正六邊形的邊長L_SHANK=0.075扳手桿短端長度L_HANDLE=0.2扳手桿長端長度BENDRAD＝0.01彎處半徑L_ELEM=0.0075單元邊長NO_DIV_SIDE=2截面每邊的單元區(qū)分數(shù)從適用菜單中選擇Parameters|ScalarParameters命令，定義參數(shù)變量，即宏參定義。在Selection文本框中輸入“high=0.01”，不論輸入時字母的大小寫，ANSYS自動變換成大寫，，單擊Accept，在在數(shù)據(jù)庫中生成EXX變量。重復上述步驟，定義完好部參變量，單擊close按鈕封閉對話框2.定義單元種類在進行有限元分析時，第一要依據(jù)分析問題的幾何結(jié)構(gòu)，分析種類和所分析的問題的精度要求等，選定適合分析實例的有限單元種類。本例中采用8結(jié)點實體單元Solid45，考慮到將要采用沿路徑拉伸的方式成立模型和有限元網(wǎng)格，還需要定義二維單元種類，本例中采用Mesh200，其中單元種類區(qū)分網(wǎng)格生成的單元和結(jié)點在求解時是無效的。主菜單Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete命令，單擊Add按鈕，將彈出LibraryofElementTypes(單元種類庫)對話框；左邊列表框中選擇NotSolved選項（此類單元將不予求解），在右邊的列表框中選擇MeshFacet200選項，此單元種類可模擬ANSYS供應的大多半二維或許三維實體單元，單擊Apply按鈕，增加MESH200單元；而后左選Solid選項，右選Brick8node45選項，選擇8結(jié)點六面體單元，即SOLID45。因為MESH200能夠兼容ANSYS幾乎所有的單元種類，所以需要對其進行設定，使其形狀為二維4結(jié)點單元。選擇Type1Mesh200項，而后單擊按鈕。Options…，彈出MESH200elementtypeoptions設定對話框，在Elementshapeand#ofnode(單元形狀和結(jié)點)下拉列表框中選擇QUAD4－NODE選項，即單元形狀為4結(jié)點4邊形。3.成立扳手模型本例采用沿路徑拖拉的方式成立實體模型和有限元網(wǎng)格，所以第一成立扳手的截面，而后作出扳手的一條路徑線，將截面沿此路徑線拖拉生成扳手實體模型和網(wǎng)格。扳手截面為正六邊形，能夠采用自頂向下的思想，利用ANSYS供應的面元直接生成：Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Polygon|BySideLength,設定邊數(shù)＝6，邊長＝L_SIDE，則生成正六邊形以及6個重點點。創(chuàng)立截面拖拉路徑上的重點點選擇Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InActiveCS命令，在激活坐標系分別創(chuàng)立以下點7(0,0,0),8(0,0,-L_SHANK),9(0,L_HANDLE,-L_SHANK)，并從適用菜單中選擇Plot|Muti_plots命令顯示所有圖元，且經(jīng)過適用菜單中PlotCtrls|PanRoomRotate對話框改變視角及大??；創(chuàng)立拖拉路徑線從適用菜單中選擇PlotCtrls|Numbering命令，打開點編號和線編號顯示控制開關(guān)，經(jīng)過成立直線命令，挨次拾?。ɑ蛑苯虞斎胫本€端點編