ANSYS Workbench 模型导入与网格划分(吴淑芳)

1、机械与动力工程学院机械与动力工程学院CAD/CAM工程技术研究中心工程技术研究中心主讲：吴淑主讲：吴淑芳芳20142014年年1111月月ANSYS Workbench 模型导模型导入与网格划分入与网格划分 主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-232网格划分基础网格划分基础全局网格全局网格控制控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分划分实例实例主要内容主要内容一、一、模型导入模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-233网格划分基础网格划分基础全局网格全局网格控制控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑

2、拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例模型导入模型导入1.Workbench文件管理文件管理模型导入模型导入1.Workbench文件管理文件管理dp02.导导入入外部外部CAD文件文件（1）非关联性导入）非关联性导入文件文件模型导入模型导入非关联性导入文件在DesignModeler中，选择菜单栏中的File（文件）Import External Geometry File命令（导入外部几何体文件），即可导入外部几何体。采用该方法导入的几何体与原先的外部几何体不存在关联性。DesignModeler支持导入的第三方模型格式有：ACIS (SAT)、CADNexus/CAPRI CAE

3、Gateway CATIA、IGES、Parasolid、STEP等格式。既然DesignModeler能够从外部导入几何体，同时它也能向外输出几何体模型，其命令为：File（文件）Export（导出）。（2）关联）关联性导入文件性导入文件2.导导入入外部外部CAD文件文件模型导入模型导入2.导导入入外部外部CAD文件文件模型导入模型导入2.导导入入外部外部CAD文件文件模型导入模型导入主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、二、网格划分网格划分 2021-11-2310网格划分基础网格划分基础全局网格全局网格控制控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实

4、例划分实例二、网格划分二、网格划分 网格网格划分划分是建立是建立CAE模型模型的一个重要环节的一个重要环节，建立建立网格模型所花费的时间往往是取得网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所解决方案所耗费时间耗费时间中的一个重要部分。中的一个重要部分。网格网格直接影响到求解直接影响到求解精精度度、求解、求解收敛性收敛性和和求解速度求解速度。所。所划分的网格形式对计划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响算精度和计算规模将产生直接影响。 因此因此，一个越，一个越好的网格划分，好的网格划分，越能得到好的解决越能得到好的解决方案。方案。 主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网

5、格划分二、网格划分 2021-11-2312网格划分基础网格划分基础全局网格全局网格控制控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例网格的节点和单元参与有限元求解网格的节点和单元参与有限元求解，Workbench 在在求解开始时会自动生成默认的网格。求解开始时会自动生成默认的网格。通过通过预览网格预览网格，可以可以检查检查有限元模型是否满足要求，有限元模型是否满足要求，细化网格可以使结果更精确细化网格可以使结果更精确，但是会，但是会增加增加 CPU 计算时计算时间和需要更大的存储空间，因此间和需要更大的存储空间，因此需要权衡计算成本和需要权衡计算成本和细

6、化网格之间的矛盾细化网格之间的矛盾。在理想在理想情况下，我们所需要的情况下，我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛，但要注意：细网格密度是结果随着网格细化而收敛，但要注意：细化网格化网格不能弥补不能弥补不准确的假设和错误的输入条件。不准确的假设和错误的输入条件。网格划分基础网格划分基础Workbench的的网格网格技术通过技术通过 Mesh 组件组件实现实现 。Mesh中中可以可以根据根据不同的物理场和求解器生成网格，物理场不同的物理场和求解器生成网格，物理场有流场、结构场和电磁场，流场求解可有流场、结构场和电磁场，流场求解可采用采用Fluent、CFX、POLYFLOW，结构场求解可以

7、采用显式动力算法结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。和隐式算法。不同不同的物理的物理场对网格的要求不一样场对网格的要求不一样，通，通常流场的网格比结构场要细密得多，因此选择不同的常流场的网格比结构场要细密得多，因此选择不同的物理场物理场，也，也会有不同的网格划分。会有不同的网格划分。网格划分网格划分基础基础1.1.网格类型及单元阶次网格类型及单元阶次2021-11-2315一维网格一维网格二维网格二维网格三三维网格维网格网格划分基础网格划分基础2121121098726524321yaxyaxayaxaavyaxyaxayaxaau一维网格一维网格1.1.网格类型及单元阶次网格类型及单元

8、阶次网格划分基础网格划分基础二维网格二维网格yaxaavyaxaau654321xaau21（4-41）342321xaxaxaavxaau21二力二力杆：杆：平面梁：平面梁：空间梁：空间梁：三三维网格维网格1.1.网格类型及单元阶次网格类型及单元阶次网格划分基础网格划分基础1.1.网格类型及单元阶次网格类型及单元阶次网格划分基础网格划分基础2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础 网格划分没有定式，只能根据经验划分网格，宽广的有限元知网格划分没有定式，只能根据经验划分网格，宽广的有限元知识和丰富的经验是保证划分良好网格的前提。识和丰富的经验是保证划分良好网格的前提。 （1）网

9、格数量）网格数量 （2）网格疏密）网格疏密 （3）单元形状及评价）单元形状及评价 （4）单元阶次）单元阶次 （5）网格质量）网格质量 （6）网格分界面和分界点）网格分界面和分界点 （7）位移协调性）位移协调性 （8）细节处理）细节处理（1）网格数量）网格数量2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础a.在静力分析时，假如仅仅是计算结构的变形，网格数目可以少一些。假如需要计算应力，则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。b.在响应计算中，计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。c.在计算结构固有动力特性时，若仅仅是计算少数低阶模态，可以选择较少的网格，假如计算的模态阶次较高

10、，则应选择较多的网格。d.在热分析中，结构内部的温度梯度不大，不需要大量的内部单元，这时可划分较少的网格。（1）网格数量）网格数量1.1.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础网格疏密是指在结构网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网不同部位采用大小不同的网格格，这是为了适应计算数据的分布特点，这是为了适应计算数据的分布特点。在在计算计算数据变化梯度较大数据变化梯度较大的部位的部位(如应力集中如应力集中处处、几何形状、厚度变化位置几何形状、厚度变化位置)，为了较好地反映数据变，为了较好地反映数据变化规律，需要采用化规律，需要采用比较密集比较密集的网格。而在计算的网格。而在计算数据数

11、据变化梯度较小变化梯度较小的部位，为减小模型规模，则应划分的部位，为减小模型规模，则应划分相对稀疏相对稀疏的网格。这样，整个结构便表现出疏密不的网格。这样，整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式同的网格划分形式。（2）网格疏密）网格疏密2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础划分划分疏密不同疏密不同的网格主要用于应力分析的网格主要用于应力分析(包括静包括静应力和动应力应力和动应力)，而计算，而计算固有特性固有特性时则趋于采用较均时则趋于采用较均匀的钢格形式。这是由于固有频率和振型主要取决匀的钢格形式。这是由于固有频率和振型主要取决于结构质量分布和刚度分布，不存在类似应力集中于结

12、构质量分布和刚度分布，不存在类似应力集中的现象的现象。同样，在同样，在结构温度场结构温度场计算中也趋于采用计算中也趋于采用均均匀网格匀网格。（2）网格疏密）网格疏密2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础（2）网格疏密）网格疏密 对称结构尽量使用对称网格。对称结构若使用对称结构尽量使用对称网格。对称结构若使用不对称的网格可能导致错误的模态分析。不对称的网格可能导致错误的模态分析。2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础（3）单元单元形状及评价形状及评价2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础（3）单元单元形状及评价形状及评价2.2.网格网格划分原

13、则划分原则网格划分网格划分基础基础很多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和很多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的单元称为高阶单元三次形式的单元称为高阶单元。选用选用高阶单元可进步计算精度，由于高阶单元的曲线或高阶单元可进步计算精度，由于高阶单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界，所以，所以当结当结构外形不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元构外形不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。但但高阶单元的节点数较多，在网格数目相同的情况下由高阶单元的节点数较多，在网格数目相同的情况下由高阶单元组成的

14、模型规模要大得多，因此在使用时应权衡考高阶单元组成的模型规模要大得多，因此在使用时应权衡考虑计算精度和时间。虑计算精度和时间。（4）单元阶次）单元阶次2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础图图中中是是一悬臂梁分别用线性和二次三角形单元离散时，其顶端一悬臂梁分别用线性和二次三角形单元离散时，其顶端位移随网格数目的收敛情况。可以看出，但位移随网格数目的收敛情况。可以看出，但网格数目较少时网格数目较少时，两种单元的计算精度相差很大，这时两种单元的计算精度相差很大，这时采用低阶单元采用低阶单元是是不合不合适适的。的。当当网格数目较多网格数目较多时，两种单元的精度相差并不很大，这时采用

15、时，两种单元的精度相差并不很大，这时采用高阶单元并不经济。例如在离散细节时，由于细节尺寸限制，高阶单元并不经济。例如在离散细节时，由于细节尺寸限制，要求细节四周的网格划分很密，这时要求细节四周的网格划分很密，这时采用线性单元更合适采用线性单元更合适。 （4）单元阶次）单元阶次2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础增加网格数目和单元阶次都可以进步计算精度。增加网格数目和单元阶次都可以进步计算精度。因此在精度一定的情况下，因此在精度一定的情况下，用高阶单元离散结构时用高阶单元离散结构时应选择适当的网格数目应选择适当的网格数目，太多的网格并不能明显进，太多的网格并不能明显进步计算精

16、度，反而会使计算时间大大增加。为了兼步计算精度，反而会使计算时间大大增加。为了兼顾计算精度和计算量，顾计算精度和计算量，同一结构可以采用不同阶次同一结构可以采用不同阶次的单元的单元，即精度要求高的，即精度要求高的重要部位用高阶单元重要部位用高阶单元，精，精度要求低的度要求低的次要部位用低阶单元次要部位用低阶单元。不同阶次单元之。不同阶次单元之间或采用特殊的过渡单元连接，或采用多点约束等间或采用特殊的过渡单元连接，或采用多点约束等式连接。式连接。（4）单元阶次）单元阶次2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础网格质量是指网格网格质量是指网格几何几何形状形状的的合理合理性性。质量质

17、量好坏将影响计算精度。质量太差的网格甚至会中止计算好坏将影响计算精度。质量太差的网格甚至会中止计算。直观直观上看，网格各边或各个内角相差不大、网格面不过分扭上看，网格各边或各个内角相差不大、网格面不过分扭曲、边节点位于边界等份点四周的网格质量较好曲、边节点位于边界等份点四周的网格质量较好。网格网格质量可用质量可用细长比、锥度比、内角、翘曲量、拉伸值、边细长比、锥度比、内角、翘曲量、拉伸值、边节点位置偏差节点位置偏差等指标度量等指标度量。划分。划分网格时一般要求网格质量能达网格时一般要求网格质量能达到某些指标要求到某些指标要求。在在重点研究的结构重点研究的结构关键部位关键部位，应保证划分，应保证

18、划分高质量网格高质量网格，即使，即使是个别质量很差的网格也会引起很大的局部误差。而在结构次是个别质量很差的网格也会引起很大的局部误差。而在结构次要部位，网格质量可适当降低。当模型中存在质量很差的网格要部位，网格质量可适当降低。当模型中存在质量很差的网格(称为畸形网格称为畸形网格)时，计算过程将无法进行。时，计算过程将无法进行。（5）网格）网格质量质量2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础图图4是三种常见的畸形网格，其中是三种常见的畸形网格，其中a单元的节点交叉编号，单元的节点交叉编号，b单元的内角大于单元的内角大于180，c单元的两对节点重合，网格面积单元的两对节点重合，网格

19、面积为零。为零。 （5）网格）网格质量质量2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础结构中的一些结构中的一些特殊界面和特殊点应分为网格边界或节点特殊界面和特殊点应分为网格边界或节点以便定义材料特性、物理特性、载荷和位移约束条件以便定义材料特性、物理特性、载荷和位移约束条件。即即应使网格形式满足边界条件特点，而不应让边界条件应使网格形式满足边界条件特点，而不应让边界条件来适应网格来适应网格。常见常见的特殊界面和特殊点有的特殊界面和特殊点有材料分界面、几何尺寸突变材料分界面、几何尺寸突变面、分布载荷分界线面、分布载荷分界线(点点)、集中载荷作用点和位移约束作用、集中载荷作用点和位移约

20、束作用点点等等。具有。具有上述几种界面的结构及其网格划分形式。上述几种界面的结构及其网格划分形式。 （6）网格分界面和）网格分界面和分界点分界点2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础位移协调是指位移协调是指单元上的力和力矩能够通过节点传递相邻单元上的力和力矩能够通过节点传递相邻单元单元。为为保证位移协调，保证位移协调，一个单元的节点必须同时也是相邻单一个单元的节点必须同时也是相邻单元的节点，而不应是内点或边界点元的节点，而不应是内点或边界点。相邻单元的共有节点具。相邻单元的共有节点具有相同的自由度性质有相同的自由度性质。图图6是两种位移不协调的网格是两种位移不协调的网格划分划

21、分。（7）位移）位移协调性协调性2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础（8）细节处理细节处理2.2.网格网格划分原则划分原则网格划分网格划分基础基础对称性模型对称性模型对称性模型对称性模型对称性模型对称性模型对称性模型对称性模型3.ANSYS Workbench3.ANSYS Workbench网格划分网格划分界面界面网格划分网格划分基础基础 ANSYS 网格划分不能单独启动，只能在网格划分不能单独启动，只能在 Workbench 中中调用分析系统或调用分析系统或【Mesh】组件组件启动启动，如，如图所图所示示。3.ANSYS Workbench3.ANSYS Workben

22、ch网格划分网格划分界面界面网格划分网格划分基础基础选择几何模型后，进入网格划分环境，工作界面如选择几何模型后，进入网格划分环境，工作界面如图图.3.ANSYS Workbench3.ANSYS Workbench网格划分网格划分界面界面网格划分网格划分基础基础整体控制整体控制导航树导航树当前分析系统当前分析系统网格划分工具网格划分工具模型和网格模型和网格显示区域显示区域4.4.网格划分流程网格划分流程网格划分网格划分基础基础调整网格设置确定确定物理场物理场 Physics Preference网格划分网格划分基础基础网格划分网格划分方法方法网格划分基础网格划分基础 自动自动网格划分网格划分（

23、Automatic） 四面体四面体网格划分网格划分（Tetrahedrons） 六面体六面体网格划分网格划分（Hex Dominant） 扫掠网格扫掠网格划分划分（Sweep） 多域网格多域网格划分划分（MultiZone）对于三维几何体，共有六种不同的划分网格法：对于三维几何体，共有六种不同的划分网格法：网格划分网格划分方法方法网格划分基础网格划分基础对于二维几何体，首先设置分析类型对于二维几何体，首先设置分析类型网格划分网格划分方法方法网格划分基础网格划分基础对于对于二维二维几何体，共有四种不同的划分网格法：几何体，共有四种不同的划分网格法： 自动网格划分（自动网格划分（Automatic

24、） 三角形网格划分（三角形网格划分（ Triangles ） 四边形或三角形网格划分（四边形或三角形网格划分（ Uniform Quad /Triangles） 四边形网格划分（四边形网格划分（Uniform Quad）主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-2347网格划分基础网格划分基础全局网格控制全局网格控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例全局网格控制全局网格控制 全局全局网格设置通常用于网格设置通常用于整体网格划分的部署整体网格划分的部署，包，包括括网格尺寸函数、网格尺寸函数、inflation

25、inflation、平滑度、模型简化、平滑度、模型简化、参数输入、激活等参数输入、激活等。设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格参数的设置工作量参数的设置工作量，下面，下面以结构分析为例对其展开以结构分析为例对其展开描述描述。全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制基本的网格控制可以在基本的网格控制可以在“Mesh” 分支下操作分支下操作 “Relevance” 可以设置在可以设置在 100 和和 +100之之间间 网格划分倾向于高速度（网格划分倾向于高速度（-100）和高精度）和高精度（+100）Relevance

26、 = -100Nodes: 1349Elements: 649Relevance = 0Nodes: 2619Elements: 1334Relevance = +100Nodes:9122Elements: 5149全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制全局网格控制主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-2355网格划分基础网格划分基础全局网格控制全局网格控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-235

27、6网格划分基础网格划分基础全局网格控制全局网格控制局部网格局部网格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例局部网格控制局部网格控制局部网格控制子菜单局部网格控制子菜单 自动自动网格划分（网格划分（Automatic） 四面体四面体网格划分（网格划分（Tetrahedrons） 六面体六面体网格划分（网格划分（Hex Dominant） 扫掠网格扫掠网格划分划分（Sweep） 多域网格多域网格划分划分（MultiZone）局部网格控制局部网格控制方法控制方法控制局部网格控制局部网格控制自由划分自由划分四面体划分四面体划分六面体划分六面体划分局部网格控制局部网格控制扫掠法划

28、分结果扫掠法划分结果多域划分结果多域划分结果局部网格控制局部网格控制尺寸控制尺寸控制 局部网格设置主要确定以下参数,常采用如下两类：a. 局部尺寸局部尺寸控制控制 element size：用来设置单元的平均边长b. 影响球影响球控制控制 sphere of influence:用球体来设定单元平均大小的范围，球体的中心坐标采用的是局部坐标系，所有包含在球体内的实体，其单元网格大小均按设定的尺寸划分。局部网格控制局部网格控制局部尺寸控制局部尺寸控制自动网格划分自动网格划分影响球控制影响球控制自动划分结果自动划分结果局部网格控制局部网格控制边界分段控制边界分段控制曲面边界分段控制曲面边界分段控制

29、尺寸控制尺寸控制接触尺寸控制（接触尺寸控制（Contact Sizing）允许在接触面上产生大小一致的单元允许在接触面上产生大小一致的单元 接触面定义了零件间的相互作用，在接触面上采用相同接触面定义了零件间的相互作用，在接触面上采用相同的网格密度对分析有利的网格密度对分析有利 在接触区域可以设定在接触区域可以设定“Element Size”或或or “Relevance”局部网格控制局部网格控制接触尺寸控制接触尺寸控制 2mm直接生成直接生成网格细化（网格细化（Refinement）对已经划分的网格进行单元细化对已经划分的网格进行单元细化 先进行整体和局部网格控制，然后对被选的边、面进行网先进

30、行整体和局部网格控制，然后对被选的边、面进行网格细化。格细化。局部网格控制局部网格控制接触尺寸控制接触尺寸控制局部网格细化局部网格细化refinement标准值范围是13之间，其中为1时，单元边界划分为初始单元边界的一半，这通常是在生成粗网格后，再细化网格的简易方法。使用尺寸控制和细化控制的区别 尺寸控制在划分前先给出网格单元的平均单元长度。通常来说，在定义的几何体上可以产生一致的网格，网格过渡平滑。 细化是打破原来的网格划分。如有原来的网格不是一致的，细化后的网格也不是一致的。尽管对单元的过渡进行平滑处理，但是细化仍导致不平滑的过渡。 在同一个表面进行尺寸和细化定义。在网格初始划分时，首先应

31、有尺寸控制，然后在进行第二步的细化。局部网格控制局部网格控制面映射网格划分面映射网格划分 Mapped face meshing允许在面上生成结构网格允许在面上生成结构网格,其特点是允许在面上生成结构网格，由于进行映射网格划分可以得到一致的网格，所以这对计算求解是有益的。局部网格控制局部网格控制六面体网格控制六面体网格控制映射网格映射网格面映射网格划分面映射网格划分局部网格控制局部网格控制 映射映射面网格的顶点类型可以面网格的顶点类型可以设置三设置三种点类型，对映射方式种点类型，对映射方式进行定义进行定义。【Specified Sides】指定夹角为指定夹角为 136224的的相交边相交边顶点

32、为顶点为映射面顶点，和映射面顶点，和 1 条网格线相交条网格线相交；【Specified Corners】指定夹角为指定夹角为 225314的的相交相交边顶点边顶点为映射面顶点，和为映射面顶点，和 2 条网格线相交条网格线相交；【Specified Ends】指定夹角为指定夹角为 0135的的相交边相交边顶点为映顶点为映射面顶点，与网格线不相交，示例如射面顶点，与网格线不相交，示例如图所图所示。示。匹配控制匹配控制是将选择的是将选择的两个面对象两个面对象进行匹配控制，网格划分完成进行匹配控制，网格划分完成后，两个面对象上的后，两个面对象上的网格结构是一致网格结构是一致的，相当于做了一个的，相当

33、于做了一个镜像镜像操作。操作。 匹配控制放大图放大图局部网格控制局部网格控制这用于定义三维实体的周期面或二维面体的周期边，从而在对称面或对称边上划分出一致的网格。Match control尤其适用于旋转机械的旋转对称分析 简化简化控制控制被应用于网格的被应用于网格的收缩控制收缩控制，在划分过程，在划分过程中系统会自动中系统会自动去除去除一些模型上的一些模型上的狭小特征狭小特征，如边、狭，如边、狭窄区等，但是窄区等，但是只针对点和边有效，对面和体无效只针对点和边有效，对面和体无效，且，且不支持直角笛卡尔网格不支持直角笛卡尔网格。 简化控制简化控制放大图放大图放大图放大图创建前创建前创建后创建后局

34、部网格控制局部网格控制分层网格控制分层网格控制用于生成沿指定边界法向的层状单元。用于生成沿指定边界法向的层状单元。当一些物理参数在边界层处的梯度变化恒定时，为了当一些物理参数在边界层处的梯度变化恒定时，为了精确地描述这些参数，往往需要进行分层网格控制。精确地描述这些参数，往往需要进行分层网格控制。 分层网格控制分层网格控制放大图放大图放大图放大图创建前创建前创建后创建后局部网格控制局部网格控制 分层网格控制分层网格控制局部网格控制局部网格控制主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-2373网格划分基础网格划分基础全局网格控制全局网格控制局部网格局部网

35、格控制控制虚拟虚拟拓扑拓扑网格网格检查检查网格网格划分实例划分实例 虚拟拓扑用于对导入到有限元分析界面中的几何虚拟拓扑用于对导入到有限元分析界面中的几何体进行体进行简化与分割简化与分割操作。操作。 一方面，可以简化或分割实体边界线和内部边线一方面，可以简化或分割实体边界线和内部边线，从而在一定程度上减少内部节点数量，简化网格划，从而在一定程度上减少内部节点数量，简化网格划分，分，提高网格划分质量提高网格划分质量； 另一方面，对几何体中的边界线进行一定的分割另一方面，对几何体中的边界线进行一定的分割处理，能够很好地处理，能够很好地改善几何体网格划分结构改善几何体网格划分结构，从而得，从而得到更加

36、合理的网格结构，也能在一定程度上提高网格到更加合理的网格结构，也能在一定程度上提高网格划分的总体质量；划分的总体质量； 最后，还可以简化实体表面，从而提高选择内部最后，还可以简化实体表面，从而提高选择内部几何对象的效率。几何对象的效率。 虚拟拓扑虚拟拓扑虚拟拓扑虚拟拓扑 虚拟拓扑Virtual Topology 合并单元合并单元在选中点处分割边在选中点处分割边在中点处分割边在中点处分割边在点处分割面在点处分割面创建分割点创建分割点虚拟拓扑虚拟拓扑主要内容主要内容一、模型导入一、模型导入 二、网格划分二、网格划分 2021-11-2376网格划分基础网格划分基础全局网格控制全局网格控制局部网格局

37、部网格控制控制虚拟拓扑虚拟拓扑网格检查网格检查网格网格划分实例划分实例 网格检查单元质量检查单元质量检查纵横比纵横比雅克比率雅克比率翘曲因子翘曲因子平行偏差平行偏差最大转弯角最大转弯角偏度偏度正交品质正交品质网格划分结束后可以检查网网格划分结束后可以检查网格质量，通常来说，不同物格质量，通常来说，不同物理场和不同的求解器所要求理场和不同的求解器所要求的网格检查准则是不同的。的网格检查准则是不同的。网格网格检查检查 网格检查 Element Quality是一种比较通用的网格检查准则，是一种比较通用的网格检查准则，1表示完美表示完美的立方体或正方形，的立方体或正方形，0表示表示0体积或负体积。体

38、积或负体积。 Aspect Ratio，即纵横比，值为，即纵横比，值为1是说明划分的网格质量最好。是说明划分的网格质量最好。 Jacobian Ratio，适应性较广，一半用于处理带有中间节点的，适应性较广，一半用于处理带有中间节点的单元，值为单元，值为1是说明划分的网格质量好。是说明划分的网格质量好。 Warping Factor，用于评估或计算四边形壳单元、带有四边形，用于评估或计算四边形壳单元、带有四边形面的块单元（楔形单元及金字塔单元）等，高扭曲系数表明单面的块单元（楔形单元及金字塔单元）等，高扭曲系数表明单元控制方程不能较好控制单元，需重新划分；值为元控制方程不能较好控制单元，需重新划分；值为0时说明划分时说明划分的网格质量最