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  • ansys网格划分
    千次阅读
    2019-09-09 16:52:13

    标准:六面体优先,以节省计算资源;细化关心部位。
    四面体网格与六面体网格比较:四面体网格多,计算量大。
    常用扫略方法划分六面体网格。

    需要注意的是:
    (1)需要控制网格密度,通过设置尺寸的方法,包括:分X段设置;定每段大小。
    要注意连接位置网格划分数量一样。
    (2)对关心部位(接触位置)加密,通过分割等方法,设置更密的网格尺寸。

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    万次阅读 2020-08-25 17:11:46
    1.网格划分简介 根据有限元分析的流程,在几何建模完成后,需要对几何模型进行网格划分

    1. 网格划分简介

    根据有限元软件分析的流程,在几何建模完成后,需要对几何模型进行网格划分,ANSYS也不例外,其软件本身自带Meshing和ICEM CFD两个网格划分平台,主要采用Meshing进行网格划分。

    2. 网格划分的目的

    网格划分的目的主要是对流体(CFD)和结构(FEA)模型实现离散化,把求解区域分解成可得到精确值的适当数量的单元。

    3. 网格划分方法

    网格划分的好坏直接决定了计算结果的可靠性,对复杂的流动问题,往往需要精细的网格划分。其主要有二维网格和三维网格。

    3.1 二维网格划分方法

    1)四边形主导网格划分(Quad Dominant)
    2)三角形网格划分(Triangles)
    3)多区四边形/三角形网格划分(MultiZone Quad/Tri)

    3.2 三维几何网格划分方法

    1)自动网格划分(Automatic)
    自动网格划分最为简单,只需要执行就行。
    2)四面体网格划分(Tetrahedrons)
    这种网格划分下,对任意几何体都可以使用,可以快速、自动生成,也适用于复杂几何体,在关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格,可以使用边界层识别功能;但是四面体网格划分一般不可能使网格在一个方向排列,由于几何和单元性能的非均质性,对薄实体或者环形体进行网格划分效果不佳。
    在四面体网格划分选型下,网格又可以细化为两种,其中一个是Patch Conforming法,这种方法默认考虑所有的面和边,会对模型适度简化,有高级尺寸功能;另一个是Patch Independent法,这种方法对模型有修补功能,内置defeaturing/simplification基于网格技术。
    3)六面体主导网格法(Hex Dominant)
    六面体主导网格法是首先生成四边形主导的面网格,再得到六面体;此方法对于不可扫掠的体,要得到六面体网格是被推荐,对内部容积大的体推荐,对体积和表面积比较小的薄复杂体不推荐使用六面体网格划分,对于流体无边界层识别功能,主要是对结构体进行分析。
    4)扫掠法(Sweep)
    采用扫掠法进行网格划分前,首先需要确定体的拓扑模型能否进行扫掠,如果体的一个或者多个侧面包含多于一个环的、体包含多于一个壳的、体的拓扑源面与目标面不是相对的这几种情况下都不推荐采用此方法进行网格划分。
    5)多区法(MultiZone)
    多区法网格划分能够自动分解几何模型体,从而简化了需要将一个体分裂成可以扫掠的体后再使用扫掠方法得到六面体网格。多区法网格划分不利用高级尺寸功能,只是使用四面体和扫掠法原理进行网格划分。
    6)膨胀法(Inflatiom)

    展开全文
  • ANSYS workbench中的一些实例介绍,介绍如何进行网格划分,条件约束
  • ANSYS网格划分PPT教程

    2014-03-17 21:23:05
    ANSYS 网格划分是有限元方法的重要环节
  • ansys 网格划分

    2013-10-13 23:01:17
    ansys 网格划分,很好很好的东西,上传分享
  • ANSYS网格划分教程.ppt

    2021-10-07 20:58:23
    ANSYS网格划分教程.ppt
  • 有限元软件ANSYS在模型的网格划分方面功能非常强大。通过举例说明了如何用ANSYS参数设计语言生成网格,并提供了相应的宏命令文件。随后,用Fortran语言编写了将CDB文本文件中的网格信息转换成自编程序可以识别的网格...
  • 有限元及ANSYS网格划分.ppt
  • 我想把面元划分成曲面三角形,不是平面三角形,如何用ansys操作,求大佬指点
  • Ansys网格划分

    2013-06-11 08:20:47
    网格划分大有益处,对学习大有帮助,内容很细致,是一篇好教材
  • 网格划分这个步骤所涉及到的一些问题,尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。
  • ansys网格划分

    2012-03-06 21:13:24
    ansys网格划分,优缺点比较,通过选择合理的网格划分方法,能够提高仿真精度
  • 哪位大神给分析一下为啥网格划分出现问题,是不是哪里设置出现问题,谢谢
  • 网格划分工具平台就是为Ansys软件的不同物理场和求解器提供相应的网格文件,Ansys中集成了很多的网格划分软件/应用程序,有ICEM CFD, TGrid, CFX, Gambit等等。
  • ansys网格划分练习

    2009-11-04 21:06:49
    在使用ansys工程中,网格划分往往关系到计算结果的准确性和可行性,也影响到计算机的计算时间。熟练的掌握网格划分对cae工程师来说很重要
  • ansys网格划分方法方式讲解详细,适合初学者。 ---- 资料来源于互联网,仅供学习参考,如侵犯了您的权益,请告知,会在24小时内删除。
  • ANSYS 有限元分析 网格划分

    万次阅读 多人点赞 2020-05-23 21:33:42
    目 录Blog Links一、前沿二、定义单元属性2.1 定义单元类型2.2 定义实常数2.3 定义材料属性2.4 定义梁截面2.5 定义板壳厚度6.3 分配单元属性6.4 修改单元属性6.5 网格划分控制6.6 创建网格6.6.1 延伸6.6.2 扫略6.7 ...




    Blog Links





    一、前言


      生成结点和单元的网格划分过程包括 3 个步骤:


      1. 定义单元属性,包括单元类型、单元阶次、积分点个数等。

      2. 定义网格生成控制,主要包含网格密度,网格最小、最大尺寸等 (布种子) 。

      3. 生成网格,自由网格 or 映射网格。


      在对模型进行网格划分之前,要明确是采用自由网格还是采用映射网格来进行分析。自由网格对单元的形状无限制,并没有特定的准则。而映射网格则对包含的单元形状有限制,而且必须满足特定的规则。


      映射面网格只包含四边形或三角形,映射体网格只包含六面体网格。另外,映射网格具体规则的排列形状,如果想要这种网格类型,所生成的几何模型必须具有一系列规相当规则的体或面。自由网格和映射网格示意图如下图所示:


    在这里插入图片描述


      ANSYS软件平台提供了自由网格划分 (Free) 和映射网格划分 (Mapped) 两种策略。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体,采用三角形、四边形、四面体进行划分,通过网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。而映射划分则是用于曲线、曲面、实体的网格划分方法,可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体进行划分,通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制。映射划分只用于规则的几何图素,对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。




    二、定义单元属性


      在生成结点和单元前,必须定义合适的单元属性,包括如下选项:


      1. 单元类型 (例如:BEAM3、SHELL61 等) 。

      2. 实常数 (例如:厚度和横截面积等) 。

      3. 材料性质 (例如:弹性模量、热传导系数等) 。

      4. 单元坐标系 。

      5. 截面号 (只对 BEAM44、BEAM188 和 BEAM189 单元有效) 。



    2.1 定义单元类型


      同样的单元形式,因为关键项设置的不同,将可能产生不同的计算结果,因此,需要进行区分,以单元识别号来区分单元种类,这一思路与 Abaqus 有些不同。

      例如,同样是 20 结点六面体单元 Solid186,当其单元关键项 KEYOPT(2) 设置为 0 时,表示该单元为减缩积分单元,即 Abaqus 中的 C3D20R 单元;当其单元关键项 KEYOPT(2) 设置为 1 时,表示该单元为完全积分单元,即 Abaqus 中的 C3D20 单元。

      由此可见,在 ANSYS 中,是通过设置单元关键选项的方式来定义单元的某些性质/属性,而在 Abaqus 中,是在 Assign Element Type 菜单中设置。


    在这里插入图片描述



    • ET

    使用功能: Defines a local element type from the element library.

    使用格式: ET,ITYPEEnameKOP1KOP2KOP3KOP4KOP5KOP6INOPR

    参数说明ITYPE —— Arbitrary local element type number. Defaults to 1 + current maximum.

          Ename —— Element name (or number) as given in the element library

          KOP1KOP2, . . . . . .,KOP6 —— KEYOPT values (1 through 6) for this element, as described in the Element Reference.

          INOPR —— If 1, suppress all element solution printout for this element type.


    参考实例: 创建 SOLID186 完全积分单元。

    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX          ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    
    ET,etmax+1,SOLID186               ! 定义单元类型为SOLID186,其单元识别号为etmax+1。 
    KEYOPT,etmax+1,2,1                ! 设置单元关键选项,将单元类型参考号为etmax+1的单元设置为完全积分单元。
    



      在 GUI 中,定义的单元类型按如下方式查看: 菜单栏 >> List >> Properties >> Elements Types 。


    在这里插入图片描述



    2.2 定义实常数


      单元属性主要包括几何属性 (位置、尺寸等)、物理属性 (弹模、泊松比等)。单元的实常数是对于所选单元的补充定义,实常数对于不同的单元有不同的用途,一般的用途为:


      1. 梁单元: 梁单元建模时只是一条线,为了设置单元的面积、惯性矩、高度等属性,需要为实常数来设置。

      2. 板壳单元: 板单元建模时只是一个面,面的厚度等属性要能过实常数来设置。

      3. 实体单元:对于平面四边形单元,若是平面应力问题且厚度不为1时,要在实常数中设置单元的厚度。

      4. 弹簧单元: 弹簧单元建模时只是一条线,弹簧的刚度、阻尼系数等要通过实常数设置。


    • R

    使用功能: Defines the element real constants.

    使用格式: R,NSETR1R2R3R4R5R6

    参数说明NSET —— Real constant set identification number (arbitrary) 。

          R1R2R3, . . . ,R6 分别为实常数值。


    实常数值: (interpreted as area, moment of inertia, thickness, etc., as required for the particular element type using this set), or table names for tabular input of boundary conditions. Use RMORE command if more than six real constants per set are to be input.


    参考实例定义横截面实常数。

    
    


    2.3 定义材料属性


    1. 各项同性线弹性材料

    参考实例: 定义各项同性材料。

    ! 方式一(无法以GUI方式查看)
    
    ! *GET,mtmax,MAT,,NUM,MAX           ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量mtmax。
    ! MP,EX,mtmax+1,1.69e5              ! 定义mtmax+1号材料属性弹性模量      
    ! MP,PRXY,mtmax+1,,0.275            ! 定义mtmax+1号材料属性泊松比
    ! MP,DENS,mtmax+1,2500              ! 定义mtmax+1号材料属性密度
    
    ! 方式二
    
    ALLSEL,ALL                        ! *GET前最好全选,以免出现意向不到的错误。
    *GET,mtmax,MAT,,NUM,MAX           ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量mtmax (mtmax=0)。
    
    MPTEMP,,,,,,,,                    ! 为材料属性定义温度表 (固定格式无需修改)
    MPTEMP,1,0                        ! 为材料属性定义温度表 (固定格式无需修改)
    
    MPDATA,EX,mtmax+3,,2e5            ! 定义mtmax+3号材料属性弹性模量     
    MPDATA,PRXY,mtmax+3,,0.28         ! 定义mtmax+3号材料属性泊松比
    MPDATA,DENS,mtmax+3,,2700         ! 定义mtmax+3号材料属性密度
    

    在这里插入图片描述

    材料属性的查看


    1. 各项同性双线性等向强化材料

    在这里插入图片描述




    2.4 定义梁截面


      注意: 方向关键点是线的属性而不是单元属性。


    1. 定义截面类型

    • SECTYPE

    使用功能: 定义广义截面 / Associates section type information with a section ID number 。

    使用格式: SECTYPE,SECIDTypeSubtypeNameREFINEKEY

    参数说明SECID 为截面编号 / Section identification number 。

          Type 为截面类型,特定值不能随意指定,可以为 BEAM、LINK、SHELL、CONTACT 等。

          Subtype 为截面子类型,根据 Type 值不同,其取不同的值。

          Name 为截面名称 (最长8个字符),Name can be a string such as “W36X210” or “HP13X73” for beam sections 。

          REFINEKEY —— Sets mesh refinement level for thin-walled beam sections.

          Valid values are 0 (the default - no mesh refinement) through 5 (high level of mesh refinement).

          This value has meaning only when Type = BEAM.


    在这里插入图片描述


    特别注意SECTYPE 命令后,需紧接 SECOFFSET 命令和 SECDATA 命令。

          SECOFFSET 用于设置截面偏置;SECDATA 用于设置截面的几何尺寸。

          I 字形截面的 SECDATA 各值如下图所示:


    在这里插入图片描述


    1. 定义截面几何尺寸

    • SECDATA

    1. 设置截面偏置

    • SECOFFSET


    参考实例: 创建 H 型钢截面,截面规格为 H200×100×5×10。

    *GET,scmax,SECP,,NUM,MAX              ! 获取当前定义的最大梁截面编号并将其赋予变量scmax。
    SECTYPE,scmax+1,BEAM,I,H200X100X5X10  ! 定义H型钢梁截面,其截面编号为scmax+1,其名称为H200×100×5×10。
    SECOFFSET,CENT                        ! 设置截面偏置,即梁杆轴端点位于梁截面形心上。
    H = 200 $ B = 100 $ t1 = 5 $ t2 = 10  ! 分别为H型钢截面的高度、宽度、腹板厚度和翼缘厚度。
    SECDATA,B,B,H,t2,t2,t1                ! 定义截面几何尺寸
    

      由上述命令流创建的梁截面,如下图所示:


    在这里插入图片描述


      因 ANSYS 的梁截面名称只限定在 8 个字符以内,超过部分将被省略。因此,在 GUI 中,H 型钢梁截面的名称仅显示前 8 个字符,即 H200X100。


    2.5 定义板壳截面


    1. 定义板壳厚度

    1. 设置截面偏置



    三、分配单元属性


      特别注意:在网格划分前,必须完成各种单元属性的定义,并通过相应的识别号 (参考号) 进行激活,使得这些属性能准确的赋给随后创建的单元。


      分配给即将创建的单元属性,包括材料号 (MAT)、实常数号 (REAL)、单元类型号 (TYPE)、坐标系号 (ESYS) 以及截面号 (SECNUM)。


      仅梁单元 (BEAM188和BEAM189) 才会用到截面号,梁的方向指定是通过给线分配方向关键点来实现的,它是线的属性而不是单元的属性。


    参考实例: 激活材料属性、实常数属性及单元类型属性。

    MAT,101         ! 激活101号材料
    REAL,201        ! 激活201号实常数
    TYPE,301        ! 激活301号单元
    

    在这里插入图片描述

    当前单元属性号的显示

      新建单元属性后,系统不自动切换单元属性号,需要按上述方式进行激活。当前,处于激活状态的单元属性号在状态提示栏内查看,如下图所示。


      注意R 是定义实常数,REAL 是激活实常数,这是两个不同的命令。


    • MAT

    使用功能: Sets the element material attribute pointer.

    使用格式: MAT,MAT


    • REAL

    使用功能: Sets the element real constant set attribute pointer.

    使用格式: REAL,NSET


    • TYPE

    使用功能: Sets the element type attribute pointer.

    使用格式: TYPE,ITYPE

    参数说明ITYPE —— Assign this type number to the elements (defaults to 1).



    四、修改单元属性


    4.1 修改材料属性

    EMODIF,ALL,MAT,101       ! 将所有实体的材料属性修改为101号材料。
    

    • EMODIF

    使用功能: 对已存在的单元属性进行修改 / Modifies a previously defined element.

    使用格式: EMODIF,IELSTLOCI1I2I3I4I5I6I7I8

    参数说明IEL —— Modify nodes and/or attributes for element number IEL. If ALL, modify all selected elements.

          STLOC —— Starting location (n) of first node to be modified or the attribute label.

                If MAT, TYPE, REAL, ESYS, or SECNUM, modify only that attribute to the I1 value.



    4.2 修改单元属性


    在这里插入图片描述



    五、网格划分控制


    5.1 指定单元形状


    • MSHAPE

    使用功能: 指定划分单元的形状。

    使用格式: MSHAPE,KEYDimension

    参数说明KEY —— Key indicating the element shape to be used.

          Dimension : Specifies the dimension of the model to be meshed.


      KEY = 0,如果 Dimension = 2D,ANSYS 将用四边形单元划分网格,如果 Dimension = 3D,ANSYS 将用六面体单元划分网格。

      KEY = 1,如果 Dimension = 2D,ANSYS 将用三角形单元划分网格,如果 Dimension = 3D,ANSYS 将用四面体单元划分网格。



    5.2 指定分网类型


      除了指定单元形状外,还需要指定对模型进行网格划分的类型 (自由划分或者映射划分),可采用 MSKEY 命令。

      单元形状 (MSHAPE) 和 网格划分类型 (MSKEY) 的设置共同影响网格的生成。


    • MSKEY

    使用功能: 选择采用自由划分还是采用映射划分方式。

    使用格式: MSKEY,KEY

    参数说明KEY 为确定网格划分方式的控制键。若为0,表示为自由网格划分 (默认);

          若为1,采用映射网格划分方式。



    5.3 控制单元尺寸


    1. 几何线布种子

    • LESIZE

    使用功能: 对所选择的线设置网格单元大小。

    使用格式: LESIZE,NL1SIZEANGSIZNDIVSPACEKFORCLAYER1LAYER1KYNDIV

    参数说明NL1 为线的编号,也可以为 ALL、P 或元件名。

          SIZE : 若 NDIV 为空,SIZE 指单元的边长,分段数将根据线长自动计算,圆整得到。

          NDIV : 若为正,NDIV 表示每条线的分段数。

          KYNDIV : 当 KYNDIV 为 0 时,表示智能化网格划分无效,如果等分不匹配,映射网格失败。



    六、创建网格


    6.1 创建梁单元


      创建完法兰及垫片有限元模型后,接下来将创建螺栓杆单元,如下:

    FINISH                                ! 退出当前处理器
    /CLEAR,ALL                            ! 清除所有
    /PREP7                                ! 进人前处理器
    *AFUN,RAD                             ! 指定角度单位为弧度(非必要步骤)
    pi = ACOS(-1)                         ! 获取圆周率pi的数值(非必要步骤)
    *AFUN,DEG                             ! 将角度单位切换为度(非必要步骤)
    
    
    CSYS,0                                ! 激活总体直角坐标系统
    xc = 500 $ yc = 0 $ zc = 0            ! 局部坐标系原点位置(相对应当前激活坐标系)
    thxy = 0 $ thyz = 0 $ thzx = 90       ! 局部坐标轴旋转角度度(相对应当前激活坐标系)
    LOCAL,15,0,xc,yc,zc,thxy,thyz,thzx    ! 创建局部直角坐标系15
    
    
    CSYS,15                               ! 激活局部坐标系15
    xc = 1000 $ yc = 0 $ zc = 0           ! 局部坐标系原点位置(相对应当前激活坐标系)
    thxy = 0 $ thyz = 0 $ thzx = 0        ! 局部坐标轴旋转角度度(相对应当前激活坐标系)
    CLOCAL,16,1,xc,yc,zc,thxy,thyz,thzx   ! 根据激活的局部坐标系15定义新的局部柱坐标系16
    
    
    ! 1.定义材料
    
    *GET,mtmax,MAT,,NUM,MAX               ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量mtmax。
    
    MPTEMP,,,,,,,,                        ! 为材料属性定义温度表
    MPTEMP,1,0                            ! 为材料属性定义温度表
    MPDATA,EX,mtmax+1,,2e5                ! 定义mtmax+1号材料属性弹性模量     
    MPDATA,PRXY,mtmax+1,,0.28             ! 定义mtmax+1号材料属性泊松比
    MPDATA,DENS,mtmax+1,,2700             ! 定义mtmax+1号材料属性密度
    
    ! 2.定义单元
    
    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX              ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    ET,etmax+1,BEAM189                    ! 定义梁单元
    
    
    ! 3.定义截面
    
    *GET,scmax,SECP,,NUM,MAX              ! 获取当前定义的最大梁截面编号并将其赋予变量scmax。
    SECTYPE,scmax+1,BEAM,CSOLID, ,0       ! 定义梁截面
    SECOFFSET,CENT                        ! 设置截面偏置,即梁杆轴端点位于梁截面形心上。
    de = 38                               ! 螺栓有效直径
    SECDATA,de/2,10,3                     ! 应力截面直径,圆周方向10份,半径方向3份。
    
    
    SECTYPE,scmax+2,BEAM,CSOLID, ,0 
    SECOFFSET,CENT
    ds = 26                               ! 螺栓缩进段直径
    SECDATA,ds/2,10,3         
    
    ! 4.创建关键点
    
    CSYS,16
    CLOCAL,19,0                           ! 创建局部直角坐标系19
    
    tf = 40 $ tw = 5                      ! 分别为法兰厚度及垫片厚度
    startPntZ = -(tf+tw)                  ! 在局部坐标系19下,梁轴线起点z坐标值。
    midPntZ = 0                           ! 螺栓预紧力施加位置处
    endPntZ= tf+tw                        ! 在局部坐标系19下,梁轴线终点z坐标值。
    
    *GET,lnmax,LINE,,NUM,MAX              ! 获取当前定义的最大几何线编号并将其赋予变量lnmax。
    *GET,kpmax,KP,,NUM,MAX                ! 获取当前定义的最大关键点编号并将其赋予变量kpmax。
    
    K, ,0,0,startPntZ                     ! 创建关键点
    K, ,0,0,midPntZ 
    K, ,0,0,20
    K, ,0,0,endPntZ 
    
    ! 5.连点成线
    
    LSTR,kpmax+1,kpmax+2                  ! 创建直线
    *REPEAT,3,1,1
    
    ! 6.布种子
    
    LESIZE,lnmax+1, , ,6,1, , , ,0        ! 单元数量6
    LESIZE,lnmax+2, , ,6,1, , , ,0        ! 单元数量6
    LESIZE,lnmax+3, , ,3,1, , , ,0        ! 单元数量3
    
    
    ! 7.分配属性
    
    TYPE,etmax+1                          ! 激活单元类型号
    MAT,mtmax+1                           ! 激活材料编号
    SECNUM,scmax+1                        ! 激活截面编号
    LMESH,lnmax+1                         ! 为编号为lnmax+1的线划分网格
    LMESH,lnmax+2                         ! 为编号为lnmax+2的线划分网格
    
    TYPE,etmax+1                          ! 激活单元类型号
    MAT,mtmax+1                           ! 激活材料编号
    SECNUM,scmax+2                        ! 激活截面编号
    LMESH,lnmax+3                         ! 为编号为lnmax+2的线划分网格
    
    
    /ESHAPE,1                             ! 显示梁截面
    /REPLOT                               ! Replot
    
    命令流 No.16


      下接 命令流 No.17 ,命令流 No.17 见博客: ANSYS 有限元分析 编辑与修改 >> 四、阵列 >> 4.1 阵列几何线。



      由 命令流 No.16 创建的螺栓杆单元如下图所示:


    在这里插入图片描述


    6.2 创建面网格


      面网格由几何面进行分网得到,在 命令流 No.1 ~ 命令流 No.5 的基础上,运行如下命令流即可完成面网格的划分。命令流 No.1 ~ 命令流 No.5 详见: ANSYS 有限元分析 几何建模


    LESIZE,9, , ,2, , , , ,0              ! 编号为9的几何线,将被分割为2段。
    *REPEAT,5,1                           ! 上一条命令重复执行5次
    LESIZE,1, , ,2, , , , ,0              ! 编号为1的几何线,将被分割为2段。
    *REPEAT,4,1                           ! 上一条命令重复执行4次
    LESIZE,8, , ,2, , , , ,0              ! 编号为8的几何线,将被分割为2段。
    
    
    MAT,mtmax+3                           ! 给随后生成的单元激活一个材料号
    TYPE,etmax+2                          ! 给随后生成的单元激活一个单元类型号
    
    
    MSHAPE,0,2D                           ! 指定划分单元的形状,生成四边形单元。
    MSHKEY,1                              ! 采用映射网格划分方式划分网格
    AMESH,ALL                             ! 将所有面划分网格
    
    
    /PNUM,ELEM,1                          ! 显示单元编号
    /REPLOT                               ! Replot 
    EPLOT                                 ! Elements plots
                   
    /VIEW,1,-1                            ! Left View       
    /ANG,1  
    /REP,FAST 
    
    命令流 No.A


      由 命令流 No.1 ~ 命令流 No.5 命令流 No.A 创建的面网格如下图所示:


    在这里插入图片描述

    Isometric View & Left View (等轴测视图与左视图)


    6.3 创建体网格


    6.3.1 延伸


      该方式创建的体网格是由面网格进行拉伸得到。


      GUI: Main Menu >> Preprocessor >> Meshing >> Mesh >> Volume Sweep >> Sweep Opts 。

         Main Menu >> Preprocessor >> Modeling >> Operate >> Extrude >> Elem Ext Opts 。


      在 命令流 No.1 ~ 命令流 No.5 命令流 No.A 的基础上,运行如下命令流即可实现经面网格拉伸而生成体网格。


    MAT,mtmax+3                       ! 给随后生成的单元激活一个材料号
    TYPE,etmax+3                      ! 给随后生成的单元激活一个单元类型号
    
    
    EXTOPT,ESIZE,8,1,                 ! EXTOPT:由面单元生成体单元的控制选项;
                                      ! 8表示在体生成或体扫略方向上单元分割数量为8;
                                      ! 1表示在体生成或体扫略方向上的间隔率为1(默认)。
    EXTOPT,ACLEAR,1                   ! 体单元网格生成后清除面单元网格即MESH200。
    
    
    tf = 40                           ! 法兰厚度为40
    VEXT,ALL, , ,0,0,tf               ! 通过给的偏移量由面生体
    
    
    EPLOT                             ! Elements plots
    /REPLOT                           ! Replot
    
    命令流 No.B


      命令流运行过程中会显示如下图所示的警告,忽略即可。


    在这里插入图片描述


      由 命令流 No.1 ~ 命令流 No.5 命令流 No.A 命令流 No.B 创建的体网格及其相对应的几何体如下图所示:


    在这里插入图片描述

    几何体及体网格

    Remarks

      以上拉伸操作将同时创建几何实体及体网格,对单元进行旋转、阵列等操作时,最好对体进行旋转及阵列操作,体附属的单元自动跟随其进行旋转、阵列。尽量不要直接对单元进行旋转及阵列,以免出现未知错误。(建模建议)



    • EXTOPT

    使用功能: 由面单元生成体单元的相关控制选项。

    使用格式: EXTOPT,LabVal1Val2Val3

    参数说明Lab 为识别控制选项的标签;Val1Val2Val3将根据 Lab 的不同而变化。



    • VEXT

    使用功能: 通过给定偏移量由面生体。

    使用格式: VEXT,NA1NA2NINCDXDYDZRXRYRZ

    参数说明NA1NA2NINC:设置将要被拖拉面的范围,即按增量 NINCNA1 增大到 NA2

          其中,NA1 也可以为 ALL、P 或元件名。

          DXDYDZ:为在激活坐标系中,作用于关键点坐标值在X,Y和Z方向的增量 (其他坐标系下类似)。

          RX*,RYRZ:为在激活坐标系中,作用于关键点坐标值在X,Y和Z方向的缩放因子。



    6.3.2 扫掠



      上接 命令流 No.13 ,命令流 No.13 见博客: ANSYS 有限元分析 几何建模 >> 六、布尔操作 >> 6.1 Merge 。



    *GET,mtmax,MAT,,NUM,MAX               ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量mtmax。
    MPTEMP,1,0                            ! 为材料属性定义温度表
    MPDATA,EX,mtmax+1,,2e5                ! 定义mtmax+1号材料属性弹性模量     
    MPDATA,PRXY,mtmax+1,,0.28             ! 定义mtmax+1号材料属性泊松比
    MPDATA,DENS,mtmax+1,,7.85e-9          ! 定义mtmax+1号材料属性密度
    
    
    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX              ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    ET,etmax+1,SOLID185                   ! 定义单元类型为SOLID185,其单元识别号为etmax+1。 
    KEYOPT,etmax+1,2,2                    ! 设置单元关键选项,KEYOPT(2)=2,Enhanced strain formulation。
    
    
    CSYS,18                               ! 激活局部主坐标系18
    tw = 5                                ! 垫片厚度为5
    
    MAT,mtmax+1
    TYPE,etmax+1
    
    LSEL,S,LENGTH,,tw                     ! 按长度选线,选择垫片厚度方向上的全部线。
    LESIZE,ALL, , ,3, , , , ,0            ! 分3段(布种子)
    
    LSEL,S,LENGTH,,0,d1/2-d0/2            ! 按长度选线,选择垫片半径方向上的全部线。
    LESIZE,ALL, , ,3, , , , ,0            ! 分3段(布种子)
    
    
    LSEL,S,LINE, ,ALL                     ! 选择全部线
    LSEL,U,LENGTH,,tw                     ! 上一选择集中除去长度为tw的线
    LSEL,U,LENGTH,,0,d1/2-d0/2            ! 上一选择集中除去长度为d1/2-d0/2的线
    LESIZE,ALL, , ,10, , , , ,0           ! 分10段(布种子)
    
    
    VSWEEP,1                              ! 对1号几何体进行扫掠分网
    VSWEEP,5                              ! 对5号几何体进行扫掠分网
    VSWEEP,6                              ! 对6号几何体进行扫掠分网
    VSWEEP,7                              ! 对7号几何体进行扫掠分网
    
    ! VSWEEP,ALL 
    
    命令流 No.14


      下接 命令流 No.15 ,命令流 No.15 见博客: ANSYS 有限元分析 修改与编辑 >> 四、阵列 >> 4.2 阵列几何体 。



      由 命令流 No.14 以扫掠方式创建的垫片网格,如下图所示:


    在这里插入图片描述



    • VSWEEP

    使用功能: 利用与邻近的面单元采用扫略方式对体进行网格划分。。

    使用格式: VSWEEP,VNUMSRCATRGALSMO

    参数说明VNUM 为要被扫略分网的几何体编号,也可以为 ALL、P 或组件名。

          SRCA 为源面的编号;TRGA为目标面的编号。



    6.4 创建螺栓预紧单元


    • PSMESH

    使用功能: Create and mesh a pretension section 。

    使用格式: PSMESH,SECIDNameP0EgroupNUMKCNKDIRVALUE

               NDPLANEPSTOLPSTYPEECOMPNCOMP


    参数说明SECIDName 分别为截面编号和截面名称。

          P0 为预拉伸结点编号,如果不存在则新建,默认为最大结点编号+1。


          EgroupNUM 分别为命令 PSMESH 将要处理的单元组,它的值可以为 ALL 等,此时忽略 NUM

          若 Egroup 的值可以为 ALL 表示对所有选择的单元进行操作。


          KCN 为对分离表面及其法向的坐标系参考编号。

          KDIR 为在 KCN 坐标系统中与分离面相垂直的方向 (x、y 或 z)。

          NDPLANE 为用来确定分离表面且已存在的结点编号。


      该命令通过沿已存在的单元边界在由 NDPLANE 指定的结点处切割网格,并插入 PRETS179 单元,生成一个与预拉伸荷载相垂直的预拉伸面,并且证实其单元类型必须是 PRETS179 。

      如果将要施加预拉伸荷载的单元已经用两种类型被网格化,那么 PSMESH 不能插入预拉伸单元,必须使用 EINIF 命令。



      上接 命令流 No.17 ,命令流 No.17 见博客: ANSYS 有限元分析 修改与编辑 >> 四、阵列 >> 4.1 阵列几何线。



    CSYS,15                               ! 激活局部坐标系15
    CLOCAL,17,1                           ! 根据激活的局部坐标系15定义新的局部柱坐标系17
    CSYS,17                               ! 激活局部柱坐标系17
    
    num = 55                              ! 螺栓总数
    radius = 1000                         ! 法兰螺栓分度圆半径
    
    
    *DO,i,1,4
    
    CMSEL,S,BoltElems                     ! 选择组件BoltElems(全部螺栓杆单元)
    ALLSEL,BELOW,ELEM                     ! 选择单元以下附属即构成单元的结点
    
    startAngle = (360/num)*(i-1)-(360/num/2-1)
    endAngle = (360/num)*(i-1)+(360/num/2-1)
    NSEL,R,LOC,Y,startAngle,endAngle
    ESLN,,1
    ESEL,R,ENAME,,BEAM189                 ! 选择BEAM189单元
    
    zmid = 0                              ! 预紧力施加位置处的z坐标值
    CLOCAL,201,1,radius,360/num*(i-1),0   ! 创建螺栓杆处的局部柱坐标系201
    PSMESH,1001+i, , ,ALL, , 15,Z, ,node(0,0,zmid),, , ,  !螺栓杆中间位置处插入预紧单元
    
    CSYS,17                               ! 激活局部柱坐标系17
    
    *ENDDO
    
    
    ALLSEL,ALL
    EPLOT
    
    ALLSEL,ALL,ELEM                       ! Selects all elements.
    CM,BoltElems,ELEM                     ! 由所选实体生成一个组件
                                          ! 元件名称:BoltElems;元件中的数据类型:单元。
    ALLSEL,ALL                            ! 全选 select all entities
    CDWRITE,DB,'PartBolt','cdb',,'',''    ! 当前模型另存为 PartBolt.cdb 文件。
    
    命令流 No.18


      下接 命令流 No.19 ,命令流 No.19 见博客: ANSYS 有限元分析 接触分析


      由 命令流 No.18 创建的螺栓预紧单元,如下图所示:


    在这里插入图片描述



      至此,法兰连接所包括的有限元模型 (主体结点和单元) 创建完成,该模型主要包括,法兰模型、垫片模型和螺栓杆模型,运行如下命里流,可将各部件进行装配。


    FINISH                                ! 退出当前处理器
    /CLEAR,ALL                            ! 清除所有
    /PREP7                                ! 进人前处理器
    
    CDREAD,db,'PartFlange','cdb',,'',''   ! 导入法兰模型
    CDREAD,db,'PartWasher','cdb',,'',''   ! 导入垫片模型
    CDREAD,db,'PartBolt','cdb',,'',''     ! 导入栓杆模型
    
    /ESHAPE,1                             ! 显示梁截面
    /REPLOT                               ! Replot
    EPLOT                                 ! Elements plots
    

    在这里插入图片描述

      接下来,将建立各部件间的约束关系,主要包括,上下法兰间的接触、法兰与垫片间的接触,螺栓杆与垫片间的接触等,详见博客: ANSYS 有限元分析 接触分析



    6.5 创建结点质量单元


      在结点 LoadNode 上添加质量信息,即创建质量单元,其中 LoadNode 为该单个结点所在的组件名称,如不存在则新建。在笛卡尔坐标系下,结点 6 个自由度方向上的质量数据分别为: MASSX = MASSY = MASSZ = 150、IXX = IYY = IZZ = 0,即仅有平动质量,无转动惯量,命令流如下。


    CSYS,0                      ! 激活全局直角坐标系
    ALLSEL,ALL                  ! 全选
    
    
    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX    ! 当前最大单元类型号
    *GET,rlmax,RCON, ,NUM,MAX   ! 当前最大实常数编号
    
    
    ET,etmax+1,MASS21           ! 定义质量单元
    KEYOPT,etmax+1,1,0          ! KEYOPT(1)=0/实常数中的数据以质量和转动惯量形式施加/系统默认
    KEYOPT,etmax+1,2,0          ! KEYOPT(2)=0/坐标系采用全局直角坐标系/系统默认
    KEYOPT,etmax+1,3,0          ! KEYOPT(3)=0/3-D mass with rotary inertia/质点具有6个自由度/系统默认
    
    
    R,rlmax+1,150,150,150,0,0,0 ! 定义实常数/质点数据/MASSX, MASSY, MASSZ, IXX, IYY, IZZ, if KEYOPT (3) = 0
    
    
    CMSEL,S,LoadNode            ! 选择组件LoadNode/结点集
    *GET,ndmax,NODE,,NUM,MAX    ! 获得结点集内结点的最大编号ndmax
    
    
    TYPE,etmax+1                ! 激活单元类型号etmax+1
    REAL,rlmax+1                ! 激活实常数编号etmax+1
    E, ndmax                    ! 在编号为ndmax结点上创建附属质量单元
    
    
    ALLSEL,ALL                  ! 全选
    

    在这里插入图片描述

    ANSYS中质量源的定义


      上述方式创建的结点质量 (惯性) 信息与 Abaqus 中的如下设置具有相同的功能。

    在这里插入图片描述

    Abaqus中质量源的定义



    七、单元类型


    7.1 MESH200


      MESH200 —— Meshing Facet 2-20 nodes 2-D/3-D space,DOF: None。

      MESH200 is a “mesh-only” element, contributing nothing to the solution 。

      不参与求解计算,生成高维度网格时所需要的低维度网格。


    在这里插入图片描述


    ! 定义MESH200单元
    
    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX        ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax (etmax=0)。
    
    ET,etmax+1,MESH200              ! 定义单元类型为Mesh200,其单元识别号为etmax+1。 
    KEYOPT,etmax+1,1,7              ! 设置单元etmax+1的关键选项,即令 Keyoption(1)=7

    在这里插入图片描述


      通过设置关键选项 KEYOPT(1) 来创建不同类型的网格单元,部分 KEYOPT(1) 的取值,如下图所示:


    在这里插入图片描述




    7.2 SOLID185


      SOLID185 —— 3-D 20-Node Structural Solid,DOF: UX, UY, UZ。C3D8


    在这里插入图片描述


    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX          ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    ET,etmax+1,SOLID185               ! 定义单元类型为SOLID185,其单元识别号为etmax+1。 
    KEYOPT,etmax+1,2,2                ! 设置单元关键选项,KEYOPT(2)=2

    KOPT含义
    KEYOPT(2)Element technology

    0 – Full integration with B method (default)

    1 – Uniform reduced integration with hourglass control

    2 – Enhanced strain formulation

    3 – Simplified enhanced strain formulation


    7.3 SOLID186


      SOLID186 —— 3-D 20-Node Structural Solid,DOF: UX, UY, UZ。C3D20


    在这里插入图片描述


    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX          ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    ET,etmax+1,SOLID186               ! 定义单元类型为SOLID186,其单元识别号为etmax+1。 
    KEYOPT,etmax+1,2,1                ! 设置单元关键选项,将单元类型参考号为etmax+1的单元设置为完全积分单元。
    

    KOPT含义
    KEYOPT(2)Element technology

    0 – Uniform reduced integration (default) (C3D20R)

    1 – Full integration (C3D20)
    1. 定义单元类型

    7.4 SOLID187



    7.5 BEAM188/189


    在这里插入图片描述


    *GET,etmax,ETYP,,NUM,MAX         ! 获取当前定义的最大单元类型编号并将其赋予变量etmax。
    ET,etmax+1,BEAM189               ! 定义梁单元
    

    7.6 MASS21

    在这里插入图片描述



    在这里插入图片描述



    八、尾声


      以上,便是 ANSYS 网格划分 部分的简单介绍。

      仅以此文为我 ANSYS 的相关学习做一个备忘,同时也为有需要的人提供多一点参考。

      胸藏文墨怀若谷,腹有诗书气自华,希望各位都能在知识的 pāo 子里快乐徜徉。

      因个人水平有限,文中难免有所疏漏,还请各位大神不吝批评指正。

      最后,祝各位攻城狮们,珍爱生命,保护发际线!

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    九、参考文献



    [1]. ANSYS 15.0 有限元分析完全自学手册. 郝勇 钟礼东 等编著.

    [2]. ANSYS 参数化编程与命令手册. 龚曙光 谢桂兰 黄云清 编著.

    [3]. ANSYS Mechanical APDL Command Reference. Release 18.2.

    [4]. ANSYS Mechanical APDL Element Reference. Release 18.2.





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  • ANSYS网格划分技术

    2013-09-03 08:23:14
    ansys是一款很流行的有限元分析软件,有限元分析的最重要部分就是对网格划分的各种要求,本文中对网格划分的各种划分方法,希望对大家有所帮助
  • ANSYS有限元网格划分的基本原则.pdf
  • 对模型进行分析的前提是要合理的划分网格,这篇文档详细介绍了用ANSYS进行网格划的方法和技巧,对提高网格划分质量有很大的帮助
  • 网格划分的方法,重点讲述映射网格划分和体扫略网格划分的方法,适合初学者。
  • Ansys15.0workbench网格划分教程,很详细!
  • ANSYS网格划分---单元类型选择及步骤

    万次阅读 2015-03-11 20:20:47
    1. IGES文件将3维模型导入 2. 对于规则的volumns 类型, elements type 选择 brick 8 node 185 ...4. meshing -> pick all ->开始划分网格 5. 划分完,用list-> nodes显示网格节点坐标。

    1. IGES文件将3维模型导入

    2. 对于规则的volumns 类型, elements type  选择 brick 8 node 185

         global set - size of elments length  k (单位:mm)

    3 对与不规则的areas 类型       elements type  选择 shell  3D 8NODES 185

       global set - size of elments length  k (单位:mm)

    4.   meshing    ->  pick all ->开始划分网格


    5.    划分完,用list-> nodes显示网格节点坐标。

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  • ANSYS CFD网格技术指南.rar
  • ANSYS网格划分PPT

    2011-03-11 18:57:59
    网格划分包含以下3个步骤 : 定义单元属性 指定网格的控制参数 生成网格 本章, 我们将详细介绍上述3个步骤并讨论网格划分的其他选项.
  • 关于icem网格划分的详细中文教程,对入门或查阅功能有帮助的。
  • 基于APDL的ANSYS网格划分及应用,是学习apdl和ansys网格划分的入门知识,适合初学者学习,同时也可作为资深工程人员的参考。

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