ANSYS WORKBENCH中劃分網(wǎng)格的幾種方法

2016-10-20 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

如何在ANSYS WORKBENCH中劃分網(wǎng)格?經(jīng)常有朋友問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題。我整理了一下,先給出第一個(gè)入門(mén)篇,說(shuō)明最基本的劃分思路。以后再對(duì)某些專(zhuān)題問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致闡述。

ANSYS WORKBENCH中提供了對(duì)于網(wǎng)格劃分的幾種方法,為了便于說(shuō)明問(wèn)題,我們首先創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的模型,然后分別使用幾種網(wǎng)格劃分方法對(duì)之劃分網(wǎng)格,從而考察各種劃分方法的特點(diǎn)。
1. 創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)格劃分系統(tǒng)。

2. 創(chuàng)建一個(gè)變截面軸。

先把一個(gè)直徑為20mm的圓拉伸30mm成為一個(gè)圓柱體

再以上述圓柱體的右端面為基礎(chǔ),創(chuàng)建一個(gè)直徑為26mm的圓,拉伸30mm得到第二個(gè)圓柱體。

對(duì)小圓柱的端面倒角2mm。

退出DM.

3.進(jìn)入網(wǎng)格劃分程序,并設(shè)定網(wǎng)格劃分方法。
雙擊mesh進(jìn)入到網(wǎng)格劃分程序。

下面分別考察各種網(wǎng)格劃分方法的特點(diǎn)。

(1)用掃掠網(wǎng)格劃分。

對(duì)整個(gè)構(gòu)件使用sweep方式劃分網(wǎng)格。

結(jié)果失敗。

該方法只能針對(duì)規(guī)則的形體(只有單一的源面和目標(biāo)面)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

(2)使用多域掃掠型網(wǎng)格劃分。

結(jié)果如下

可見(jiàn)ANSYS把該構(gòu)件自動(dòng)分成了多個(gè)規(guī)則區(qū)域,而對(duì)每一個(gè)區(qū)域使用掃略網(wǎng)格劃分,得到了很規(guī)則的六面體網(wǎng)格。這是最合適的網(wǎng)格劃分方法。

(3)使用四面體網(wǎng)格劃分方法。

使用四面體網(wǎng)格劃分,且使用patch conforming算法。

可見(jiàn),該方式得到的網(wǎng)格都是四面體網(wǎng)格。且在倒角處網(wǎng)格比較細(xì)密。

其內(nèi)部單元如下圖(這里剖開(kāi)了一個(gè)截面)

使用四面體網(wǎng)格劃分,但是使用patch independent算法。忽略細(xì)節(jié)。

、

網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖

此時(shí)得到的仍舊是四面體網(wǎng)格,但是倒角處并沒(méi)有特別處理。

(4)使用自動(dòng)網(wǎng)格劃分方法。

得到的結(jié)果如下圖

該方法實(shí)際上是在四面體網(wǎng)格和掃掠網(wǎng)格之間自動(dòng)切換。當(dāng)能夠掃掠時(shí),就用掃掠網(wǎng)格劃分;當(dāng)不能用掃掠網(wǎng)格劃分時(shí),就用四面體。這里不能用掃掠網(wǎng)格,所以使用了四面體網(wǎng)格。

(5)使用六面體主導(dǎo)的網(wǎng)格劃分方法。

得到的結(jié)果如下

該方法在表面用六面體單元,而在內(nèi)部也盡量用六面體單元,當(dāng)無(wú)法用六面體單元時(shí),就用四面體單元填充。由于四面體單元相對(duì)較差,所以它比較能夠保證表面的單元質(zhì)量。

總體來(lái)說(shuō),對(duì)于空間物體而言,我們應(yīng)當(dāng)盡量使用六面體網(wǎng)格。

當(dāng)對(duì)象是一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則體時(shí),使用掃掠網(wǎng)格劃分是合適的;

當(dāng)對(duì)象是對(duì)個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則體組成時(shí),使用多域掃掠網(wǎng)格劃分是合適的;

接著盡量使用六面體主導(dǎo)的方式,它會(huì)在外層形成六面體網(wǎng)格,而在心部填充四面體網(wǎng)格。

四面體網(wǎng)格是最后的選擇。其中

如果要忽略一些小細(xì)節(jié),如倒角,小孔等,則使用patch independent算法;

如果要要考慮一些小細(xì)節(jié),則使用patch conforming算法。