ANSYSMeshing高级网格划分技术.ppt

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1、ANSYS Meshing 高级网格划分技术,目录,CONTENTS,直接集成在ANSYSY Workbench下的通用网格划分平台能进行结构、流体、电磁等多物理场的网格划分,ANSYS Meshing介绍,目录,CONTENTS,网格划分流程,目录,CONTENTS,三维网格1.四面体网格划分2.扫略网格划分3.多区网格划分4.六面体为主网格划分5.自动网格划分,二维网格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,Patch 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,四面体网格划分,Pa

2、tch Independent 算法自顶而下划分方法几何边界可能会被忽略对质量差的几何模型容忍度更高,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,先生成体网格，再映射到面和线产生表面网格,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,扫略网格划分,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,多区域网格划分,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

3、六面体网格却又希望尽可能得到六面体的几何模型,六面体为主网格划分,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,自动网格划分,四边形为主网格划分-程序默认划分方法三角形网格划分-划分纯三角形网格多区四边形/三角形网格划分-划分边长均一的四边形/三角形网格,二维网格划分,目录,CONTENTS,Mechanical设置,CFD设置,物理环境,不同的物理场分析对于网格的要求不一样MechanicalElectromagneticsCFDExplicit,拖动相关性滑块和调整关联中心等级可调整网格疏密,相关性和

4、关联中心,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种子决定当高级尺寸功能关闭时才适用,全局单元尺寸,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),平滑和过渡,网格在弯曲区域细分，直到单独单元跨越这个圆角1.粗糙 91 602.中等 75 243.细化 36 12,跨角中心,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,高级尺寸

5、功能,高级尺寸功能关闭,高级尺寸功能打开,Curvature,Curvature and Proximity,目录,CONTENTS,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,尺寸,使部件间接触面、边的单元尺寸近似一致,接触尺寸,细化面、线上已经划分好的网格常应用于已经划分好的初始网格后根据细化的程度，有“13”三个等级供选择,网格细化,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,映射面网格,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,匹配控

6、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,收缩控制,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,膨胀,目录,CONTENTS,单元质量纵横比雅可比扭曲因子平行误差最大拐角偏斜,网格质量指标,偏斜,不同的分析类型对于网格的质量要求也不一致,分析类型对网格质量的要求,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,影响网格质量的因素,“虚拟拓扑”虚拟地把小边、狭长面等合并，避免质量差的网格产生,无虚拟拓扑,有虚拟拓扑,虚拟拓扑,“虚拟拓扑”被增加在“Model”的分支下:个体的虚拟实体并没有出现

7、在模型树中。取而代之，在细节窗口中的统计版面列出了虚拟实体基于细节的设置，一个自动的虚拟拓扑技术将会尝试着去创建虚拟目标。自动虚拟拓扑:Low,Medium,High:虚拟拓扑的等级Edges Only:搜寻临近的边去结合,Virtual Cell,虚拟拓扑,目录,CONTENTS,模型装配,通过使用External Model 系统，我们能够将网格数据文件(*CDB格式，包含实体模型和壳模型)导入Workbench 中如果导入模型是几何体的话，那么接触检测也会发生,WB系统能够被结合组装。几何，网格和集合能够重新得到,模型装配,Workshop-Meshing Control,使用ANSYS

8、 结构网格控制技术来提高模型的网格质量问题描述：某一螺线管的CAD模型先采用默认选项来划分模型的网格，并检测结果；然后增加网格控制技术去更改不同区域的网格,1.,2.,3.,创建分析项目，导入模型,使用US单位(in,lbm,lbf,F,s,A,V)“RMB Generate Mesh”使用默认选项去生成网格,4.,5a.,5b.,“Statistics Mesh Metric”选择“Element Quality”.,6.,7.,在“Sizing”下设置“Relevance Center”to“Medium”,模型中存在一长条面，影响网格质量,虚拟拓扑,Model RMB Insert Vi

9、rtual Topology.由于这些小面与边界很近，因此我们采用virtual cells技术将它们合并。,Side,Sliver,8.,9a.,9b.,9c.,创建Virtual Cells:选择小条形面摁住CTRL键，选择临近的面RMB Insert Virtual Cell,采用上面的技术继续后面5个拓扑,10.,选择3个平面RMB Insert Face Meshing.RMB Generate Mesh.,11c.,11b.,11a.,虚拟拓扑,面尺寸控制,在所选择的面上进行网格控制:选择绿色面RMB Insert Sizing.设置单元尺寸Element Size=0.03.设置

10、行为 Behavior=“Hard”.重画网格 RMB Generate Mesh.,12a.,12d.,12c.,12b.,13.,边尺寸控制,在所选择的边上进行网格控制:选择绿色的4条边Select the 4 edges of the gusset shown here.RMB Insert Sizing.改变“Type”为“Number of Divisions”.设置Number of Divisions=25.设置Behavior=“Hard”.重画网格 RMB Generate Mesh.,14a.,15.,边尺寸控制,对比最初的和最终的mesh metric可以发现，网格质量有了一定的改善。,Original Mesh Metric,Final Mesh Metric,AVI视频,