ANSYS-网格划分.pdf

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1、第二章ANSYS网格划分简介2-1IntroductiontotheANSYSMeshingApplication概述TrainingManual•ANSYSMeshing简介•不同物理对象的网格要求•ANSYS网格划分流程•3D和2D几何网格划分方法•作业2.1–多体部件的自动网格划分–程序化控制膨胀–CFX或FLUENT的网格转换2-2IntroductiontotheANSYSMeshingApplicationWorkbench向导原则TrainingManual•参数化:参数驱动系统•稳定性:模型通过系统参数进

2、行更新•高度自动化:仅需要有限的输入信息即可完成基本的分析类型•灵活性:能够对结果网格添加控制和影响(完全控制建模/分析)•物理相关:根据物理环境的不同，系统自动建模和分析的物理系统•自适应结构:适应用户程序的开放系统–CADneutral,meshingneutral,solverneutral,等.2-3IntroductiontotheANSYSMeshingApplication什么是“ANSYS网格划分应用程序”?TrainingManual•ANSYS集成了行业内最好的源程序:–ICEMCFD–TGrid–G

3、AMBIT–CFX–ANSYSPrep/Post–等2-4IntroductiontotheANSYSMeshingApplicationANSYS网格划分应用程序概述TrainingManual•Workbench中ANSYSMeshing应用程序的目标是提供通用的网格划分格局。网格划分工具可以在任何分析类型中使用:–FEASimulations•结构动力学分析•显示动力学分析–AUTODYN–ANSYSLSDYNA•电磁分析–CFD分析•ANSYSCFX•ANSYSFLUENT2-5Introductiontothe

4、ANSYSMeshingApplication网格详述TrainingManual目的–对CFD(流体)和FEA(结构)模型实现离散化。–划分网格的目的是把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元.–3D网格的基本形状有:四面体六面体棱锥(四面体和六面体棱柱(四面体网格被拉伸(非结构化网格)(通常为结构化网格)之间的过渡)时形成)集流管例子:热应力气流分析的外部铸件和内部流体的网格划分2-6IntroductiontotheANSYSMeshingApplication网格详述TrainingManual需考虑的事项•细

5、节:–多少几何细节是和物理分析有关的–不必要的细节会大大增加分析需求有必要划分这里的网格吗？•细化–哪些是复杂应力梯度区域？这些区域需要高密度的网格.在螺栓孔附近进行网流体边界层的网格格细化2-7IntroductiontotheANSYSMeshingApplication网格详述TrainingManual•效率–大量的单元需要更多的计算资源(内存/运行时间)。要在分析精度和资源使用方面进行平衡。2-8IntroductiontotheANSYSMeshingApplication网格详述TrainingManual

6、•质量–复杂几何区域的网格单元会变扭曲。劣质的单元会导致劣质的结果，或者在某些情况无结果!–有很多方法来检查单元网格质量(meshmetrics*)。例如，一个重要的度量是单元畸变度（Skewness）。畸变度是单元相对其理想形状的相对扭曲的度量，是一个值在0(极好的)到1(无法接受的)之间的比例因子.0-0.250.25-0.500.50-0.800.80-0.950.95-0.980.98-1.00ExcellentverygoodgoodacceptablebadUnacceptable*更多检查网格的信息在培训讲

7、稿的附录文件中。2-9IntroductiontotheANSYSMeshingApplication网格详述TrainingManual优质和劣质网格区别的例子:这个例子列举了一个集流管固体铸件中不收敛的热场。很明显劣质单元区域的分析不可能得到切合实际的数据场。优质单元例子的求解场证明没有问题。ANSYS网格应用程序提供了提高网格质量的工具。2-10IntroductiontotheANSYSMeshingApplicationFEA网格划分问题TrainingManual•结构网格–细化网格来捕捉关心部位的梯度•例如

8、.温度,应变能,应力能,位移,等–大部分可划分为四面体网格,但六面体单元仍然是首选的–有些显示有限元求解器需要六面体网格–结构网格的四面体单元通常是二阶的(单元边上包含中节点)2-11IntroductiontotheANSYSMeshingApplicationCFD网格划分问题TrainingManual•CFD