ANSA入门基础教程14-面网格划分-自动生成壳网格

本章将介绍ANSA中壳网格如何自动生成。

当激活网格算法时，在Options List “选项列表”窗口中可选择mixed/quad/tria/ortho tria四种单元类型生成网格。选定的单元类型可以保存在“Windows”>“Settings”>“Save Settings 路径下的ANSA.defaults文件中。

默认情况下，mixed“混合”类型为默认单元类型，指将生成四边形和三角形壳混合单元。

quad“四边形”选项值在要网格化的宏区域上仅生成四边形壳单元。但是咋在一些不可能的情况下，也会出现一些三角形单元，但是生成的三角形比Mixed类型要少，但是在不规则形状的宏区域中，单元质量可能会很差。

tria选项指在要画网格的宏区域上只生成三角形壳单元。

ortho tria选项指在要网格化的宏区域上仅生成直角三角形壳单元。

在网格划分过程中，可以为不同的宏区域指定不同类型的单元类型来生成合适的网格。

默认情况下，当选项窗口中的2nd order“第二阶”选项未处于活动状态时，所有壳网格划分算法都会生成一阶单元。通常情况下，划分网格也是先画一阶类型，划分完成后，再根据需求转化为二阶单元。

在网格划分之前激活选项窗口中的2nd order“第二阶”，即可以生成二阶四边形和三角形壳单元

ANSA在网格生成函数组下提供了七种壳网格划分算法：Free、Map、Spot-Mesh，Adv.Front，CFD，STL和Gradual。这些算法既可用于一阶和二阶元素，也可与mixed,quad和tria单元结合使用。对于所有算法，生成单元的节点都位于CAD曲面几何体上。所有七种网格划分算法可交替用于宏区域或有限元模型，以防其中一个不能给出令人满意的结果。Mesh Generation>Best功能可根据不同宏区域自动选择网格划分的算法生成较好质量的网格。

Mesh Generation>Free算法在尽可能保持网格最佳质量的同时，生成尽可能少的元素。

Mesh Generation>Spot Mesh算法比Free算法生成更多的单元，但能为具有焊接或连连接点的宏区域生成更好的网格。

与Free算法相比，Generation>Gradual渐变算法将生成更多的单元，适用于节点分布不均匀的宏区域。

Generation>Map映射算法可在类似四边形的宏区域生成结构化网格。

如果在周长线段的节点数不完全对齐，算法将偏离结构化模式，进行一些调整以创建网格。

Generation>Adv.Front算法从宏区域的边界开始生成壳单元。因此，网格将遵循周长线段的形状。这个Adv.Front采用tria单元的算法可以得到适合CFD分析的网格。

Generation>CFD算法是为满足CFD规范或其他需要可变尺寸网格的应用领域而量身定做的高级网格划分算法。该算法可在严格的用户控制规范下，根据底层CAD曲面的局部曲率，采用可变单元长度进行网格划分。此算法根据Options List“选项列表”窗口中的单元类型，选用tria或quad单元进行网格划分。为使用CFD算法，建议首先使用Perimeters>Spacing [Auto CFD]功能，在模型上指定节点间距。激活CFD算法时，Options List“选项列表”窗口中将显示一个参数列表，可在应用CFD算法之前进行调整参数。此窗口中的min and max target“最小目标长度”和“最大目标长度”控件仅适用于CFD算法，与F11按键弹出的“网格参数”窗口中的值无关，不能使用F11值来控制CFD算法。

使用CFD功能进行网格划分，可获得高质量的网格，并根据网格的局部曲面曲率和指定的最大允许变形角进行细化。可以通过多种组合调整参数以达到预期的结果。例如：

Interior growth rate: 1.2

Distortion Angle: 20 (instead of 15)

这将导致沿弯曲面的网格更粗糙。

可以使用Generation>Erase“网格生成>擦除”功能删除选定或可见宏区域的壳网格。当网格被删除时，周长边界上的节点将保持在原有位置。

Remesh函数可应用与先前网格划分时相同的算法重新划分网格。如果宏之前未划分过网格，则默认应用采用Mixed自由混合组合算法。

可以使用Macros>Freeze/Un功能锁定（冻结）宏区域。用鼠标左键选择要冻结的宏区域，宏将被冻结，右键可取消冻结。完成冻结后，无法对该宏区域执行任何操作，即无法删除或修改网格。这有助于确保以完成网格划分的零件不会被错误删除。冻结宏的网格在ENT显示模式下显示为蓝色。

Mesh Generation>Best函数可使用所有算法对宏进行网格划分，并根据QCHECK Skewness只保留质量最佳的网格。通常在网格划分中，一般就使用Best算法，直接生成网格，在用Reconstruct功能进行调整即可。Best功能在网格划分中使用频率非常高。

激活 Best [Re-Generate]功能，选择宏并用鼠标中键确认。Re-Generate“重新生成”选项会自动删除当前网格，然后Best“最佳”函数将应用所有算法，并使网格具有最佳的QCHECK skew值，如图所示。

激活Best [Options]功能，可根据需要自定Best功能尝试的网格划分算法。右边的箭头允许用户更改算法的应用顺序。

Reconstruct重建是创建高质量曲面网格的有力工具。它基于现有网格并执行重新网格划分，以修改存在问题区域并优化网格的整体质量和流向。

对于mixed混合网格，重建的目的是去除三角形单元，创建更均匀和流向一致的网格，同时满足用户指定的长度和内角质量标准，如下图所示，右边Reconstruct重构网格后，网格三角形单元更少，网格流向性更为一致。

对于平面三角形网格，它可以得到质量更好的tria。

本章完