一文了解ANSYS Meshing 高级网格划分技术

• 三维网格
  

1.自动网格划分 2.四面体网格划分 3. 六面体为主网格划分 4.扫略网格划分 5.多区网格划分

1.自动网格划分

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  四面体网格划分（Patch Conforming）与扫略网格划分的组合  

• 根据几何的复杂程度，自动识别可扫略体进行扫略划分，其余划分四面体

2.四面体网格划分

2.1Patch Conforming 算法

• 自底而上划分方法
• 所有几何边界均可被表达
• 对几何模型的质量有一定的要求，需要一定量的几何清理工作
• 考虑几何的线和面生成表面网格，然后由表面网格生成体网格

• 以六面体为主，混搭四面体、三棱柱和金字塔网格
• 常用于不易划分六面体网格却又希望尽可能得到六面体的几何模型

• 生成源面表面网格，然后沿扫略路径扫略到目标面  
• 一个可扫略体只允许有一个源面和一个目标面（薄扫略除外）
• 可得到六面体和三棱柱网格
• 需要对几何模型进行分解

• 基于ICEM CFD Hexa的分块原理，自动虚拟地将几何分解

• 允许几何拥有多个源面和目标面

• 可得到六面体和三棱柱网格

• 对于较简单的几何，可减少模型的分解而得到六面体网格

1.四边形为主网格划分 2.三角形网格划分 3. 多区四边形/三角形网格划分

1.四边形为主网格划分--程序默认划分方法

2.三角形网格划分--划分纯三角形网格

3.多区四边形/三角形网格划分--划分边长均一的四边形/三角形网格

• 不同的物理场分析对于网格的要求不一样

  Mechanical、Non-Mechanical\Electromagneticsu、CFD、Explicit等

• 相关性和关联中心

拖动相关性滑块和调整关联中心等级可调整网格疏密

• 全局尺寸单元
  

• 设定模型总体的单元尺寸大小
  

• 默认值由相关性和初始尺寸决定
  

• 当高级尺寸功能关闭时才适用

• 平滑和过渡

• 平滑--平滑网格是通过移动周围节点和单元的节点位置来改进网格质量

1. 中等(Mechanical,CFD, Emag)

2. 高等(Explicit)

• 过渡--控制邻近单元

1. 缓慢产生网格过渡(CFD,Explicit)

2. 快速产生网格过渡(Mechanical,Emag)

• 跨角中心

• 网格在弯曲区域细分，直到单独单元跨越这个圆角

1.粗糙:91°~ 60°  2.中等:75°~ 24°  3.细化:36°~ 12°

• 高级尺寸功能

• Curvature--调整曲率法向角，细化转角处网格

• Proximity--控制狭缝间的网格层数

• Sizing尺寸

• 定义体、面、线尺寸，优先级为：线＞面＞体＞全局

• 定义尺寸方法有：1.单元尺寸 2.线份数 3.影响球 4.影响体

• Contact Sizing接触尺寸

• 使部件间接触面、边的单元尺寸近似一致

• Face Meshing面网格

• 在指定的映射面上生成结构化网格

• 可通过设置转角点来调整映射方式

• 可指定映射面上网格的层数

• Mesh Copy网格复 制

• 禁止将网格从一个体复 制 到另一个体

• 范围可以应用于几何体或命名选择

• 首先，选择源锚点，然后选择目标锚点

• 源面和目标面面积必须相同

• 圆到矩形的映射不正确，关联的主体应该具有相同的体积

• Match Control匹配控制

• 常用于周期对称模型的周期面或线上，使面、线对的网格匹配

• 周期面可以是旋转周期面，也可以是对称周期面

• Pinch收缩控制

• 通过收缩容差退化狭长的线面，改善网格质量
  

• 收缩容差建议小于最小特征尺寸

• Inflation膨胀

• 扫略型网格应用于线上，非扫略型网格应用于面上

• 作为流体网格的边界层

• 提高结构分析的表面计算精度
  

• 接触匹配网格
  

• 连接网格在网格级别（mesh level）

• 只适用于四面体网格

• 可以避免共享拓扑问题

• 分析类型对网格质量的要求

• 影响网格质量的因素

• 几何模型：小边、狭长面、缝隙、尖锐角等

• 网格划分方法的选择

• 网格尺寸的设置

• 网格质量指标

• 单元质量、纵横比、雅可比、扭曲因子、平行误差、最大拐角、偏斜度等