ANSYS幾種網格的優缺點比較

2022-11-04 04:51:04 字數 1997 閱讀 4789

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1自由網格

就是使用ansys的網格工具,軟體內部智慧型劃分,對結構根據實際的建模來建立網格,一般都是滿足計算的,特別是對於一些不太規則的模型,就可以使用這種方式,但是這種劃分方式如果做不好,很容易出現較大的誤差;

2對映網格

這個裡面的技術就多了,一般在網格的過程中首要選擇它,但是這一般也是難度比較大的;這種技術可以首先對模型中的一些關鍵線來劃分,然後對映到整個面,或者是體,從而形成網格,可是使用掃掠技術,就像樓上說的,但是這個掌握是比較困難的,也可以使用像vmesh等命令,也可以通過指定一些網格模式的方式,比如建立乙個截面的網格,然後旋轉,或者是拉伸,直接生成網格,等等,對映網格的技術是非常多的。

對映網格的好處就是建立的網格都是比較規則的,這樣計算出來結果非常接近實際問題,而且可以根據做者的人的意願建立生成一定的,確定的單元個數,從而可以加快後期計算速度等;另外,對映網格技術可以避免產生一些特別畸形的單元等,也是對映的好處。

3.拖拉、掃略網格劃分

對於由麵經過拖拉、旋轉、偏移(vdrag、vrotat、voffst、vext等系列命令)等方式生成的複雜三維實體而言,可先在原始面上生成殼(或

mesh200)單元形式的面網格,然後在生成體的同時自動形成三維實體網格;對於已經形成好了的三維複雜實體,如果其在某個方向上的拓撲形式始終保持一致,則可用(人工或全自動)掃略網格劃分(vsweep命令)功能來劃分網格;這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。通常,採用掃略方式形成網格是一種非常好的方式,對於複雜幾何實體,經過一些簡單的切分處理,就可以自動形成規整的六面體網格,它比對映網格劃分方式具有更大的優勢和靈活性。

4.混合網格劃分

混合網格劃分即在幾何模型上,根據各部位的特點,分別採用自由、對映、掃略等多種網格劃分方式,以形成綜合效果盡量好的有限元模型。混合網格劃分方式要在計算精度、計算時間、建模工作量等方面進行綜合考慮。通常,為了提高計算精度和減少計算時間,應首先考慮對適合於掃略和對映網格劃分的區域先劃分六面體網格,這種網格既可以是線性的(無中節點)、也可以是二次的(有中節點),如果無合適的區域,應盡量通過切分等多種布林運算手段來建立合適的區域(尤其是對所關心的區域或部位);其次,對實在無法再切分而必須用四面體自由網格劃分的區域,採用帶中節點的六面體單元進行自由分網(自動退化成適合於自由劃分形式的單元),此時,在該區域與已進行掃略或對映網格劃分的區域的交介面上,會自動形成金字塔過渡單元(無中節點的六面體單元沒有金字塔退化形式)。

ansys中的這種金字塔過渡單元具有很大的靈活性:如果其鄰接的六面體單元無中節點,則在金字塔單元四邊形面的四條單元邊上,自動取消中間節點,

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以保證網格的協調性。同時,應採用前面描述的tchg命令來將退化形式的四面體單元自動轉換成非退化的四面體單元,提高求解效率。如果對整個分析模型的計算精度要求不高、或對進行自由網格劃分區域的計算精度要求不高,則可在自由網格劃分區採用無中節點的六面體單元來分網(自動退化成無中節點的四面體單元),此時,雖然在六面體單元劃分區和四面體單元劃分區之間無金字塔過渡單元,但如果六面體單元區的單元也無中節點,則由於都是線性單元,亦可保證單元的協調性。

5.利用自由度耦合和約束方程

對於某些形式的複雜幾何模型,可以利用ansys的約束方程和自由度耦合功能來促成劃分出優良的網格並降低計算規模。比如,利用ceintf命令可以將相鄰的體在進行獨立的網格劃分(通常是採用對映或掃略方式)後再"粘結"起來,由於各個體之間在幾何上沒有聯絡,因此不用費勁地考慮相互之間網格的影響,所以可以自由地採用多種手段劃分出良好的網格,而體之間的網格"粘結"是通過形函式差值來進行自由度耦合的,因此連線位置處的位移連續性可以得到絕對保證,如果非常關注連線處的應力,可以如下面所述再在該區域性位置建立子區模型予以分析。再如,對於迴圈對稱模型(如旋轉機械等),可僅建立乙個扇區作為分析模型,利用cpcyc命令可自動對扇區的兩個切面上的所有對應節點建立自由度耦合條件(用mshcopy命令可非常方便地在兩個切面上生成對應網格)。

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