Ansys Workbench 中的网格收敛及自由划分

这是 ANSYS 工程实战 第 7 篇文章

网格收敛是进行有限元仿真分析必不可少的环节，我们通常根据经验划分网格，在 Ansys Workbench 中很多人使用自由划分网格，不做网格收敛。

1.  模型说明

案例模型为行波管高频的热性能分析，模型主要包括螺旋线﹑夹持杆﹑极靴﹑连接环﹑散热片﹑底板等。螺旋线与夹持杆﹑夹持杆与极靴，连接环设置接触。

2.  六面体网格划分及收敛

螺旋线与夹持杆是关键件，对其进行六面体网格划分（Sweep Method)，其他部件用四面体网格划分。

分别对螺旋线﹑夹持杆﹑极靴﹑连接环﹑散热片﹑底板设置不同的网格大小，划分网格，进行计算，得到螺旋线上温度最高，并取计算结果形成下表。任意大小划分网格计算结果与网格收敛后的结果差异可达 94℃。

当螺线和夹持杆大小为 0.2mm 时，螺线最高温度开始趋于稳定。网格数为150895 时，网格收敛。

3. 自由网格划分及收敛

实际操作过程中，很多人使用自由网格进行分析，甚至不进行网格收敛直接进行计算，任意划分与网格收敛时计算结果差异可达 84℃。如果没有分析经验，进行网格收敛是必须的，如果对这种问题分析多了，就可以直接进行分析。

当螺线和夹持杆大小为 0.2mm 时，螺线最高温度开始趋于稳定。网格数为102066 时，网格收敛。但在实际运算时，四面体网格常会出现结果奇异，影响结果判断。因此关键件尽量选择六面体网格。

但在实际运算时，四面体网格常会出现结果奇异，影响结果判断，如图。因此关键件尽量选择六面体网格。