ANSYS 入門教程 (24) - 網(wǎng)格劃分控制

1、ANSYS入門教程(24)-網(wǎng)格劃分控制ANSYS的資料2010-08-1509:13:49閱讀12評論0字號：大中小訂閱3.2網(wǎng)格劃分控制在3.1節(jié)中介紹了如何定義單元屬性和怎樣賦予幾何圖素這些性質(zhì)，這里則介紹如何控制網(wǎng)格密度或大小、劃分怎樣的網(wǎng)格及如何實施劃分網(wǎng)格等問題。但是網(wǎng)格劃分控制不是必須的，因為采用缺省的網(wǎng)格劃分控制對多數(shù)模型都是合適的；如果不設(shè)置網(wǎng)格劃分控制則ANSYS自動采用缺省設(shè)置對網(wǎng)格進(jìn)行劃分。一、單元形狀控制及網(wǎng)格類型選擇單元形狀控制命令：MSHAPE,KEY,DimensionKEY-劃分網(wǎng)格的單元形狀參數(shù)，其值可?。篕EY=0：如果Dimension=2D則用四邊形單

2、元劃分網(wǎng)格；如果Dimension=3D則用六面體單元劃分網(wǎng)格。KEY=1：如果Dimension=2D則用三角形單元劃分網(wǎng)格；如果Dimension=3D則用四面體單元劃分網(wǎng)格。在設(shè)置該命令的參數(shù)時，應(yīng)考慮所定義的單元類型是否支持這種單元形狀。網(wǎng)格類型選擇命令：MSHKEY,KEY其中KEY表示網(wǎng)格類型參數(shù)，其值可?。篕EY=0(缺省)：自由網(wǎng)格劃分(freemeshing)KEY=1：映射網(wǎng)格劃分(mappedmeshing)KEY=2:如果可能則采用映射網(wǎng)格劃分，否則采用自由網(wǎng)格劃分。單元形狀和網(wǎng)格劃分類型的設(shè)置共同影響網(wǎng)格的生成，二者的組合不同，所生成的網(wǎng)格也不相同。ANSYS支持的單

3、元形狀和網(wǎng)格劃分類型組合單元形狀自由網(wǎng)格劃分映射阿格劃分如果可能則用映射網(wǎng)格T否則采用自由網(wǎng)格四邊形可可可三角形可可可六面體不可可不可四面體可不可不可沒有指定單元形狀和網(wǎng)格劃分類型時將發(fā)生的情況用戶設(shè)道對網(wǎng)格劃分的影響僅使用無參數(shù)的MSHAPE命令根據(jù)模型是幾何面或是幾何體，使用四邊形或六面體單元對模型劃分網(wǎng)格.不指定單元形狀但指定了網(wǎng)格劃分類型使用缺省的單元形狀（與單元類型相關(guān)），按指定的嘉格劃分類型對模型實施網(wǎng)分.既不指定單元形狀，也不指定網(wǎng)格劃分類型使甫缺省的單元形狀.和對某種單元形狀缺省的網(wǎng)格劃分類型對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。中間節(jié)點的位置控制命令：MSHMID,KEY其中KEY為邊中間節(jié)點

4、位置控制參數(shù)，其值可?。篕EY=O（缺?。哼吔鐓^(qū)域單元邊上的中間節(jié)點與區(qū)域線或面的曲率一致。KEY=1：設(shè)置所有單元邊上的中間節(jié)點使單元邊為直的，允許沿曲線進(jìn)行粗糙的網(wǎng)格劃分。KEY=2:不生成中間節(jié)點，即消除單元的中間節(jié)點。上述幾條命令的應(yīng)用示例如下命令流。創(chuàng)建面、定義單元尺寸!EX3.4A兩種單元形狀和兩種網(wǎng)格劃分比較mshape,0$mshkey,0四邊形單元、自由網(wǎng)格劃分et,1,plane82!定義單元類型k,1$k,2,8$k,3,7,6$k,4,1,6!創(chuàng)建關(guān)鍵點finish$/clear$/prep7a,1,2,3,4$esize,1!mshape,0$mshkey,1!四邊

5、形形狀、映射網(wǎng)格劃分!mshape,1$mshkey,1!三角形形狀、映射網(wǎng)格劃分!三角形形狀、自由網(wǎng)格劃分!mshape,1$mshkey,0對于中間節(jié)點的位置控制比較如下命令流所示。!EX3.4B中間節(jié)點位置控制網(wǎng)格劃分比較finish$/clear$/prep7et,1,plane82$cyl4,4,8,60$lesize,all,2mshape,0$mshkey,1mshmid,0!mshmid,1定義單元類型、創(chuàng)建面、設(shè)置單元尺寸設(shè)置四邊形單元形狀、映射網(wǎng)格劃分類型缺?。┲虚g節(jié)點在曲邊上，與幾何模型一致中間節(jié)點在直線的單元邊上，與幾何模型有差別!mshmid,2!無中間節(jié)點，與幾何模

6、型有差別amesh,all!劃分網(wǎng)格二、單元尺寸控制單元尺寸控制命令有DESIZE、SMRTSIZE及AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等6個命令。DESIZE命令為缺省的單元尺寸控制，通常用于映射網(wǎng)格劃分控制，也可用于自由網(wǎng)格劃分但此時必須關(guān)閉SMRTSIZE命令SMRTSIZE命令僅用于自由網(wǎng)格劃分而不能用于映射網(wǎng)格劃分。因此可以說映射網(wǎng)格劃分采用DESIZE命令，而自由網(wǎng)格劃分采用SMRTSIZE命令。1.映射網(wǎng)格單元尺寸控制的DESIZE命令命令：DESIZE,MINL,MINH,MXEL,ANGL,ANGH,EDGMN,EDGMX,ADJF,ADJMMINL-當(dāng)使用

7、低階單元時每條線上的最小單元數(shù)，缺省為3。如MINL=DEFA則采用缺省值；如MINL=STAT則列表輸出當(dāng)前的設(shè)置狀態(tài)；如MINL=OFF則關(guān)閉缺省的單元尺寸設(shè)置；如MNIL=ON則重新激活缺省的單元尺寸設(shè)置（缺省時該命令是激活的）。MINH-當(dāng)使用高階單元時每條線上的最小單元數(shù)，缺省為2。ANGL-曲線上低階單元的最大跨角，缺省為15。ANGH-曲線上高階單元的最大跨角，缺省為28。EDGMN-最小的單元邊長，缺省則不限制。EDGMX-最大的單元邊長，缺省則不限制。ADJF-僅在自由網(wǎng)格劃分時，相近線的預(yù)定縱橫比。對h單元缺省為1（等邊長），對p單元缺省為4。ADJM-僅在映射網(wǎng)格劃分時，

8、相鄰線的預(yù)定縱橫比。對h單元缺省為4（矩形），對p單元缺省為6。DESIZE命令的缺省設(shè)置僅在沒有用KESIZE、LESIZE、AESIZE、ESIZE指定單元尺寸時使用，即該命令設(shè)置的級別低于上述4個命令（與命令的先后順序無關(guān)）。2.自由網(wǎng)格單元尺寸控制的SMRTSIZE命令命令：SMRTSIZE,SIZLVL,FAC,EXPND,TRANS,ANGL,ANGH,GRATIO,SMHLC,SMANC,MXITR,SPRXSIZLVL-網(wǎng)格劃分時的總體單元尺寸等級，控制網(wǎng)格的疏密程度，可?。篘：智能單元尺寸等級值，其值在1（精細(xì)）10（粗糙）之間，此時其它參數(shù)無效。STAT-列表輸出SMRTS

9、IZE設(shè)置狀態(tài)。DEFA-恢復(fù)缺省的SMRTSIZE設(shè)置值。OFF-關(guān)閉智能化網(wǎng)格劃分。3.局部網(wǎng)格劃分單元尺寸控制映射網(wǎng)格和自由網(wǎng)格劃分的單元尺寸控制，總體上可分別采用DESIZE和SMRTSIZE命令進(jìn)行設(shè)置，以獲得缺省的單元尺寸和網(wǎng)格。但大多數(shù)情況下仍需要深入網(wǎng)格劃分過程，以獲得理想或滿意的網(wǎng)格和單元尺寸，這時可通過LESIZE、KESIZE和ESIZE更多地進(jìn)行控制。線的單元尺寸定義命令：LESIZE,NL1,SIZE,ANGSIZ,NDIV,SPACE,KFORC,LAYER1,LAYER2,KYNDIVNL1-線編號，其值可取ALL、組件名或裝配名及P進(jìn)入GUI選擇線。SIZE-如

10、NDIV為空，則SIZE為單元邊長。分段數(shù)將自動根據(jù)線長計算并圓整，如SIZE為0或空，則采用ANGSIZ或NDIV參數(shù)。ANGSIZE-將曲線分割成許多角度，按此角度將線劃分為多段。該參數(shù)僅在SIZE和NDIV為空或0時有效。NDIV-如為正則表示每條線的分段數(shù)。SPACE-分段的間隔比率。如為正，表示最后一個分段的長度與第1段長度之比（大于1表示單元尺寸越來越大，小于1表示單元尺寸越來越?。?。如為負(fù)，則|SPACE|表示中間的分段長度與兩端的分段長度之比。KFORC-修改線分段控制參數(shù)，僅用于NL1=ALL時。KFORC可?。?：僅修改沒有指定劃分段的線。1：修改所有線。2：僅修改劃分段數(shù)

11、小于本命令設(shè)定值的線。3：僅修改劃分段數(shù)大于本命令設(shè)定值的線。4：僅修改SIZE、ANGSIZ、NDIV、SPACE、LAYER1、LAYER2不為0的線。如果KFORC=4或0或空，則原有設(shè)置保持不變。LAYER1-層網(wǎng)格控制參數(shù)，用來指定內(nèi)層網(wǎng)格的厚度。LAYER2-層網(wǎng)格控制參數(shù)，用于設(shè)置外層網(wǎng)格的厚度.KYNDIV-當(dāng)KYNDIV=0、NO或OFF時，表示SMRTSIZE設(shè)置無效；如果線的分段數(shù)不匹配，則映射網(wǎng)格劃分失敗。當(dāng)KYNDIV=1、YES或ON時，表示SMRTSIZE設(shè)置優(yōu)先，即對大曲率或相鄰區(qū)域優(yōu)先采用SMRTSIZE的設(shè)置。示例：!下邊密上邊稀finish$/clear$

12、/prep7et,1,plane82$blc4,10,10定義單元類型、創(chuàng)建面lsel,s,tan1,y$lesize,all,10水平線定義10個分段數(shù)lsel,s,loc,x,0$lesize,all,9,1/8lsel,s,loc,x,10$lesize,all,9,8lsel,all$mshape,0$mshkey,1左側(cè)線定義SPACE=1/8右側(cè)線定義SPACE=8，左右側(cè)線起終點方向不同定義單元形狀和劃分類型amesh,all中間密外邊稀finish$/clear$/prep7et,1,plane82$blc4,10,10lsel,s,tan1,y$lesize,all,10,-

13、1/5lsel,s,tan1,x$lesize,all,9,-1/8lsel,all$mshape,0$mshkey,1定義單元類型、創(chuàng)建面水平線中間段是兩邊段的1/5豎直線中間段是兩邊段的1/8定義單元形狀和劃分類型amesh,all關(guān)鍵點最近處單元邊長定義命令：KESIZE,NPT,SIZE,FACT1,FACT2NPT-關(guān)鍵點編號，也可為ALL、P、組件名或裝配名。SIZE-沿線接近關(guān)鍵點NPT處單元的邊長（覆蓋任何較低級的尺寸設(shè)置）。如SIZE=0,則使用FACT1和FACT2參數(shù)。FACT1-比例因子，作用于以前既有的SIZE上，僅在本SIZE=0或空時有效。FACT2-比例因子，作

14、用于與關(guān)鍵點NPT相連的線上設(shè)置的最小分段數(shù)。該參數(shù)適用于自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)分，僅在本SIZE和FACT1為0或空時有效。線劃分的缺省尺寸命令：ESIZE,SIZE,NDIVSIZE-線上單元邊長，線的分段數(shù)根據(jù)邊長自動計算。如SIZE=0或空則使用NDIV參數(shù)。NDIV-線上單元的分段數(shù)，如果輸入了SIZE則該參數(shù)無效。該命令設(shè)置區(qū)域邊界線上的分段數(shù)或單元長度，也可用LESIZE或KESIZE命令設(shè)置。面內(nèi)部的單元尺寸定義命令：AESIZE,ANUM,SIZEANUM-面的編號，也可為ALL、P、組件名或裝配名。SIZE-單元尺寸值。該命令對面內(nèi)部的單元網(wǎng)格設(shè)置尺寸，而LESIZE、KESIZE和

15、ESIZE等則設(shè)置面邊界線的分段或單元尺寸。對于沒有指定單元尺寸的線和關(guān)鍵點，AESIZE命令也可用于線的單元尺寸設(shè)置。單元尺寸定義的優(yōu)先級用DESIZE定義單元尺寸的優(yōu)先級（一般對應(yīng)MAP方式），對任何給定線為：A：用LESIZE命令設(shè)置的劃分常是高級別；B：如果未用LESIZE設(shè)置劃分，則用KESIZE定義單元尺寸；C：如果未用LESIZE和KESIZE設(shè)置劃分，則用ESIZE定義單元尺寸；D：如果上述都未用，則用DESIZE命令控制線上的單元尺寸。用SMETSIZE定義單元尺寸的優(yōu)先級（一般對應(yīng)FREE方式），對任何給定線為：A：用LESIZE命令設(shè)置的劃分常是高級別；B：如果未用LES

16、IZE設(shè)置劃分，則用KESIZE定義單元尺寸；C：如果未用LESIZE和KESIZE設(shè)置劃分，則用ESIZE定義起始單元尺寸；D：如果上述都未用，貝用SMRTSIZE命令控制線上的單元尺寸。三、內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制前述內(nèi)容集中在幾何實體模型的邊界外部單元尺寸的定義上，如KESIZE、LESIZE和ESIZE命令等。然而在面的內(nèi)部可采用MOPT命令和方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分控制該命令為：MOPT,Lab,Value其中：Lab-選項名稱當(dāng)Lab=AORDER時，表示劃分面的順序：Value=ON則首先劃分較小的面，即按面尺寸從小到大的順序劃分網(wǎng)格。缺省為OFF。當(dāng)Lab=QMESH時，表示四邊形面網(wǎng)格劃分器

17、控制：Value=DEFAULT：由系統(tǒng)選擇四邊形表面網(wǎng)格劃分器。Value=MAIN：采用主四邊形網(wǎng)格劃分器，如果劃分失敗也不更換備用四邊形網(wǎng)格劃分器。當(dāng)Lab=PYRA時，表示過渡金字塔單元控制。體的有些區(qū)域可用六面體網(wǎng)格劃分，而有些復(fù)雜區(qū)域可能需要用四面體網(wǎng)格劃分。但在同一網(wǎng)格中混用六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格會造成單元之間的不連續(xù)，而采用金字塔單元可解決六面體單元和四面體單元之間的連接。當(dāng)Lab=STAT時，表示顯示MOPT狀態(tài)。命令為MOPT,STAT：其它參數(shù)均無效。當(dāng)Lab=DEFA時，表示恢復(fù)MOPT命令的缺省設(shè)置。命令為MOPT,DEFA。四、劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格主要有xMESH系列命

18、令。在關(guān)鍵點處生成點單元命令：KMESH,NP1,NP2,NINC該命令在生成單元的同時，生成單元所需要的節(jié)點，并自動進(jìn)行節(jié)點編號（從最低可用節(jié)點編號開始）。如MASS21等單元可采用KMESH命令。在幾何線上生成線單元命令：LMESH,NL1,NL2,NINC該命令在線上生成線單元和所需節(jié)點，如LINK系列和BEAM系列等單元。在幾何面上生成面單元命令：AMESH,NA1,NA2,NINC該命令在面上生成單元和所需節(jié)點，如PLANE系列和SHELL系列單元等。如為PLANE系列則擬劃分網(wǎng)格的面必須平行于總體直角坐標(biāo)系的XY平面。4.在幾何體上生成體單元命令：VMESH,NV1,NV2,NINC該命令在體上生成單元和所需節(jié)點，如SOLID系列單元等。其中NX1（x=K丄,A,V）可取ALL、P、組件名或裝配名。網(wǎng)格劃分的步驟總結(jié)如下：定義單元屬性單元類型定義如ET命令；實常數(shù)定義如R、RMORE命令；材料特