ANSYS 13.0 Workbench 网格划分及操作案例.pdf

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1、第3章ANSYS13.0Workbench网格划分及操作案例网格是计算机辅助工程（CAE）模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精度、求解收敛性和求解速度。此外，建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所耗费时间中的一个重要部分。因此，一个越好的自动化网格工具，越能得到好的解决方案。3.1ANSYS13.0Workbench网格划分概述ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力，通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网格初始化，从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外，变化参数可以得到即时更新的网格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵

2、活性，可以把正确的网格用于正确的地方，并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。网格的节点和单元参与有限元求解，ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。可以通过预览网格，检查有限元模型是否满足要求，细化网格可以使结果更精确，但是会增加CPU 计算时间和需要更大的存储空间，因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在理想情况下，我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛，但要注意：细化网格不能弥补不准确的假设和错误的输入条件。ANSYS13.0 的网格技术通过 ANSYSWorkbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格划分平台，ANSYS 13.0 的

3、网格技术集成 ANSYS强大的前处理功能，集成 ICEM CFD、TGRID、CFXMESH、GAMBIT网格划分功能，并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根据不同的物理场和求解器生成网格，物理场有流场、结构场和电磁场，流场求解可采用【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】，结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的物理场对网格的要求不一样，通常流场的网格比结构场要细密得多，因此选择不同的物理场，也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。3.2ANSYS13.0Workbench

4、网格划分ANSYS网格划分不能单独启动，只能在Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启动，如图 31 所示。图31 调入分析系统及网格划分组件ANSYS13.0Workbench数值模拟技术选择几何模型后，进入网格划分环境，工作界面如图32 所示。图32 网格划分工作界面图32 中，顶端标题栏显示当前分析系统；左侧导航树默认包括几何【Geometry】、坐标系统【CoordinateSystems】、连接关系【Connections】及网格划分【Mesh】，插入的网格划分操作会按照顺序显示在【Mesh】下面。【Mesh】的明细窗口位于导航树下方，显示默认的物理

5、场及整体网格划分控制；选择【Mesh】时，导航树上方会出现相应的网格划分工具栏；图形区的网格显示为相关物理场的默认网格划分结果；右侧为网格划分选项设置【Meshing Options】。3.2.1网格划分过程ANSYS 13.0 Workbench中网格划分过程如下：（1）设置物理场和网格划分方法，物理场包括结构场、流场和电磁场。（2）定义整体网格设置，包括定义单元大小、膨胀层及收缩设置等。（3）插入局部网格设置，包括定义单元大小、细化网格及收缩控制等。（4）预览或生成网格，包括预览表面网格、预览膨胀层网格。（5）检查网格质量，包括用不同的网格质量度量标准来评定网格及显示网

6、格质量的图表。3.2.2设置物理场及网格划分方法1．网格划分选项启动网格划分时，窗口右侧出现网格划分选项面板【MeshingOptions】，参见图32，该面板包含下列设置：（1）物理场【Physics Preference】：选择分析的物理场，每个物理场默认的网格划分参数不同。（2）网格划分方法【Mesh Method】，指定可用于任何物理场的网格划分方法。（3）设置物理场和创建网格的方法【Set Physics andCreate Method】：在【Mesh】的明细92 ANSYS13.0Workbench网格划分及操作案例第3 章窗口中选择物理场，对所有选择的实体插

7、入网格控制方法并指定网格划分方法。（4）设置网格划分默认值【Set Meshing Defaults】，选项对话框中更新物理场。（5）提供是否在启动时显示网格划分选项面板。2．3D 几何模型的网格划分方法程序提供 6种 3D 几何模型的网格划分方法，工具栏中选择【Mesh Control】→【Method】，对选中的实体可施加6 种网格划分方法，如图 33 所示。图33 3D实体网格划分方法（1）自动划分网格【Automatic】：程序基于几何的复杂性，自动检测实体，对可以扫掠的实体采用扫掠方法划分六面体网格，对不