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网格划分,画个“球”啊!

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球体零件在工程中应用广泛,如深沟球轴承、滚珠丝杠等,CAE仿真时经常会进行球类结构的网格划分。该类结构看似简单,却蕴含着高质量六面体网格单元划分技巧。

滚珠丝杠中的“滚珠”

深沟球轴承的“滚动体”

本文联合运用Solidworks和Workbench,详细介绍球类结构高质量网格划分方法。难度不大,技巧满满。看文本文,你就会了,尤其是对于初学人员会有很大的帮助。

球类结构高质量六面体网格实体单元

SolidWorks环境下,在球体中心区域切除一个边长为球径一半的正方体,然后再拉伸一个正方体不合并,最后利用基准平面、分割等功能进行切分,如下图所示。

球体结构智能切分

完成球体智能切分后,点击SolidWorks菜单栏中的“工具“,展开Ansys,选择Ansys Workbench,将模型传输至Ansys Workbench的Germetry中,如下图所示。

球体结构模型传输

进入Workbench界面后,设置Units为mm,右击Geomrtry,选择Edit Geometry in DesignModeler....,进入DM界面,右击Attacxh1,选择Generate生成几何模型。

导入并生成球体结构

关闭DM界面,拖拉Component Systems中的Mesh至Geometry上,创建球体结构网格划分流程,如下图所示。点击File,选择Save,命名并保存分析项目。

球体结构网格划分流程

双击Mesh,进入Meshing界面,采用自动网格划分,右击Mesh,选择Generate Mesh生成网格,如下图所示。当然可以根据实际计算需求,设置局部网格控制精细化网格模型。
球体网格模型
右击Model,插入两个Named Selection,图形区分别选择1/2球体模型和1/8球体模型,点击下方列表中的Apply,便于详细查看球体结构内部网格模型,如下图所示。
1/8球体网格模型
1/2球体网格模型
点击Mesh,展开下方列表中的Quality,Mesh Metric中进行选择网格质量评价指标,如Element Quality。具体参见文章:一文搞懂Ansys Workbench网格质量评价

球体结构网格质量评价

虽然球体拓扑结构规则、模型对称简单,但是生成高质量的六面体网格实体单元,还是需要用到一些网格划分技巧。对于初学者来说,是一个很好的练习题目。
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来源:纵横CAE
MeshingWorkbenchSystem动网格SolidWorks控制ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-26
最近编辑:1月前
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