1、ANSYS Workbench 網格劃分目錄認識網格劃分平臺典型網格劃分法網格劃分的工作流程網格劃分實例認識網格劃分平臺網格文件具體地說主要有兩類：有限元分析網格和計算流體力學的網格。對于三維幾何體，ANSYS共有下面六種不同的劃分網格法認識網格劃分平臺對于二維幾何體ANSYS有以下幾種不同的劃分網格法。認識網格劃分平臺典型網格劃分法主要內容四面體網格在三維網格中，相對而言四面體網格劃分是最簡單的。在workbench中，四面體網格的生成主要基于兩種方法：RGRID算法和ICEM CFD tetra算法，具體如下：基于TGRID算法的四面體網格TGRID算法的四面體網格有以下特點：劃分網格是一

2、次從幾何的邊、面、體的順序劃分網格劃分網格時都考慮到了幾何體上的面積邊界，包括邊界層上網格的設置等。主要適用于比較好即較“干凈”的幾何體同一幾何體上可以有不同的網格類型，如掃掠法產生的網格四面體網格基于ICEM CFD Tetra法的四面體網格有以下特點：劃分網格時依次從幾何的體、面、邊順序劃分網格主要適用于比較“爛”即比較“臟”的幾何體幾何體上的面積邊界等的影響往往可能被忽略，即粗糙的網格可能忽略幾何體表面細節掃掠型網格這種網格劃分方法主要是產生六面體網格或者棱柱形網格。但要注意被劃分體必須是可掃掠（規則幾何體）的，且有單一的原面和單一的目標面。掃掠型自動劃分法自動劃分法（automatic

3、 method）自動劃分實際就是在四面體與掃掠型劃分之間自動切換，這取決于被劃分的幾何體能否被掃掠。具體的說當幾何體不規則（即不能被掃掠）時，程序就自動產生四面體。反之，當幾何體規則（即能被掃掠）時就產生六面體網格。四面體網格六面體網格此處切斷Hex Dominant網格劃分Hex-Dominant網格實際上是在模型的外面生成六面體單元，而里面是四面體單元。它的算法是先在外表面生成一個平面網格，然后經過向內拖拉形成塊/錐，最后再在內部添加錐形四面體單元。這種方法適用于塊狀的幾何體，而對于細長類的幾何體適用性并不好。Hex-Dominant網格多域掃掠型多域掃掠型（Multizone Sweep

4、 Meshing）主要用來劃分六面體網格。其特點就是具有幾何體自動分解的功能，從而產生六面體網格。如下圖所示左邊的幾何體，若以常規的方式想劃分成全六面體網格，則需要先將幾何體切分成四個規則體后，再掃掠成六面體網格。然而在workbench中，只要直接使用多域掃掠法，程序就能自動處理劃分成六面體網格。直接劃分網格在workbench14.0中可以直接劃分網格（Direct Meshing）,操作時只要在樹形窗口幾何體（Geometry）項下用鼠標選中相應的幾何體，再在右鍵彈出的快捷菜單中選中Genetate Mesh產生網格即可。直接劃分網格的最大的優點之一就是能單獨地劃分幾何體的網格，即以前劃

5、分網格時只能整個模型一起同時劃分。顯然，對于我們而言，直接控制網格劃分具有更大的柔性。12網格劃分的工作流程調整網格設置網格劃分流程圖確定物理場和網格劃分法劃分網格之前必須首先確定物理場的類型，即究竟是結構場、流場、顯式動力學還是電磁場。不同類型的物理場下的一些參數往往是不相同的。如下圖所示的詳細欄信息：確定全局網格的設置全局網格設置通常用于整體網格劃分的部署，包括網格尺寸函數、inflation、平滑度、模型簡化、參數輸入、激活等。設置合適的全局網格參數可以減小后面具體網格參數的設置工作量，對于結構場，其詳細欄見上個PPT的mechanical，下面以結構分析為例對其展開描述。Mechani

6、cal中的尺寸函數（sizing）下參數項是高級尺寸函數（advanced sizing function,簡稱ASF）,這主要是控制曲線、面在曲率較大的地方的網格。具體選項有：Off:在此項時先從邊開始劃分網格，再在曲率較大處細化邊網格，接下來再產生面網格，最后才產生體網格。Curvature：是由曲率法確定、細化邊和曲面處的網格大小Proximity：是控制模型鄰近區網格生成，主適用于窄、薄處網格的生成。確定全局網格的設置Proximity and curvature：具有proximity和curvature二者的特點，但所消耗的時間也多。Fixed：以設定的大小劃分網格，當然也不會更具

7、曲率大小自動細化網格ASF選項如下圖所示:確定全局網格的設置對于Relevance和Relevance Center選項：Relevance：網格相關度，數值從-100至+100，代表網格的由疏到密。Relevance Center:代表網格Coarse(稀疏)、Medium(中等)、Fine(細化)Relevance和Rlevance Center詳細欄確定局部網格的設置局部網格設置主要確定以下參數sizing：用來設置局部單元大小，如下圖所示，常采用如下兩類：element size：用來設置單元的平均邊長sphere of influence:用球體來設定單元平均大小的范圍，球體的中心坐

8、標采用的是局部坐標系，所有包含在球體內的實體，其單元網格大小均按設定的尺寸劃分。contact sizing：用于接觸區域的網格設置在接觸面上產生大小一致的單元有利于分析，具體設置類型有：element size和relevance。如下圖所示：refinement：用于網格局部單元細化，但要注意：refinement僅對邊和面有效refinement標準值范圍是13之間，其中為1時，單元邊界劃分為初始單元邊界的一半，這通常是在生成粗網格后，再細化網格的簡易方法。注：refinement和尺寸控制是有區別的。尺寸控制在劃分前就設定的平均單元長度。通常來說，在定義的幾何體上可以產生一致的網格，網

9、格過渡較平滑。refinement打破了原來劃分的網格。如果原來的網格原本就不一致，則細化后的網格也不一致。雖然程序對單元的過渡進行平滑處理，但細化后仍有可能有不平滑的過渡。確定局部網格的設置Mapped Face Meshing:這是映射面網格劃分。其特點是允許在面上生成結構網格，由于進行映射網格劃分可以得到一致的網格，所以這對計算求解是有益的。5.Match Control:這是面匹配網格劃分。這用于定義三維實體的周期面或二維面體的周期邊，從而在對稱面或對稱邊上劃分出一致的網格。Match control尤其適用于旋轉機械的旋轉對稱分析Pinch:這用于網格的收縮控制pinch可以在劃分網

10、格時自動去除模型上的一些小特征，如邊、狹窄區等，但要知道：Pinch僅對點和邊才有效，對面和體是無效的。pinch不支持笛卡爾網格確定局部網格的設置inflation 當一些物理參數在邊界層處的梯度變化很大時，為了精確地描述這些參數，inflation法通常將邊界層處的網格密度應較之其他地方劃分得較密一點，一般在CFD分析中處理邊界層處的網格常用inflation方法。當然，在FEM中若對表面邊界層處的結果感興趣的話，亦可用inflation方法。插入局部網格設置方法如下圖所示：12預覽并劃分網格當網格的各類參數設置完后就可以劃分網格了。用戶可以采用直接劃分網格（direct meshing）先單獨劃分部分實體的網格，也可以整體一起劃分網格。如下圖所示：直接劃分網格整體一起劃分網格1212檢查網格質量當網格劃分結束后可以檢查網格的質量。一般而言不同物理場和不同求解器所要求的網格檢查準則是不同的，下圖是在結構場下網格檢查準則的選項圖。檢查網格質量在mechanical下網格檢查準則有：element quality（單元質量檢驗）、aspect ratio(縱橫比)