第三讲 单元种类及网格划分-2011

1、By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-1ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-2ANSYS 理论与工程应用.点点 ( (质量质量) )二次二次二次二次线线( (弹簧，梁，杆，间隙弹簧，梁，杆，间隙) ).面面 ( (薄壳薄壳, , 二维实体二维实体, ,轴对称实体轴对称实体) ).线性线性. .体体( (三维实体三维实体) )线性线性. . . .常用单元的形状常用单元的形状By Dr Cui

2、Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-3ANSYS 理论与工程应用 ANSYSANSYS单元库有单元库有100100多种单元类型，根据分析多种单元类型，根据分析的需要，选择合适的单元。的需要，选择合适的单元。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-4ANSYS 理论与工程应用主要单元类型举例主要单元类型举例 线单元线单元:Beam(梁梁)单元用于模拟受弯的一维构单元用于模拟受弯的一维构件，具有件，具有2个节点，每个节点具有平动个节点，每个节点

3、具有平动和转动自由度。和转动自由度。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-5ANSYS 理论与工程应用 -Link -Link ( (杆杆) )单元用于模拟受轴向拉压的单元用于模拟受轴向拉压的一维构件，具有一维构件，具有2 2个节点，每个节点仅个节点，每个节点仅具有平动自由度。具有平动自由度。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-6ANSYS 理论与工程应用壳单元壳单元: :ShellShell ( (壳壳) )单元用于

4、模拟薄面板或曲面。单元用于模拟薄面板或曲面。应用壳单元的基本原则是每块面板的主尺应用壳单元的基本原则是每块面板的主尺寸不低于其厚度的寸不低于其厚度的1010倍。倍。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-7ANSYS 理论与工程应用 三维实体单元三维实体单元: :用于由于几何、材料、载荷或分析结用于由于几何、材料、载荷或分析结果要求考虑的细节等原因造成无法采果要求考虑的细节等原因造成无法采用更简单单元进行建模的结构。用更简单单元进行建模的结构。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与

5、工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-8ANSYS 理论与工程应用 专用单元专用单元: :专用单元专用单元 包括包括接触接触单元单元 - - 用于构件用于构件间存在接触面的结构建模间存在接触面的结构建模，如涡轮盘如涡轮盘和叶片，螺栓头部和法兰，电触头，和叶片，螺栓头部和法兰，电触头，以及以及O-O-圈等等。圈等等。 By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-9ANSYS 理论与工程应用 线性单元线性单元 / / 二次单元二次单元 / / p p单元单元: :线性单元和高阶单元之间明显的差别

6、是线性线性单元和高阶单元之间明显的差别是线性单元只存在单元只存在 “ “角节点角节点”，而高阶单元还存在而高阶单元还存在 “中节点中节点”。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-10ANSYS 理论与工程应用线性单元内线性单元内的位移按线性变化，单元为常的位移按线性变化，单元为常应力单元。应力单元。二次单元内二次单元内的位移是二阶变化的，单元为的位移是二阶变化的，单元为线性应力单元。线性应力单元。p p单元内单元内的位移是从的位移是从2 2阶到阶到 8 8阶变化的，而阶变化的，而且具有求解收敛自动控制功能，

7、自动各位且具有求解收敛自动控制功能，自动各位置上分析应当采用的阶数置上分析应当采用的阶数。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-11ANSYS 理论与工程应用 ANSYSANSYS中各线性概念之间的区别中各线性概念之间的区别。 线性分析线性分析 是指不包含任何非线性影响是指不包含任何非线性影响( (如：大变形，塑性，或者接触如：大变形，塑性，或者接触) )。 线性单元线性单元 假定单元内的形函数按线性假定单元内的形函数按线性变化变化 ( (跟二次单元跟二次单元, , 三次单元三次单元, , 或或 p p单单

8、元相比元相比) )。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-12ANSYS 理论与工程应用在许多情况下，同线性单元相比，采用更在许多情况下，同线性单元相比，采用更高阶类型的单元进行少量的计算就可以得高阶类型的单元进行少量的计算就可以得到更好的计算结果。下面是根据不同分析到更好的计算结果。下面是根据不同分析目的进行单元选择的情况。目的进行单元选择的情况。ObjectiveLinear elementsQuadratic elementsp-elements(linear structuralanalysis o

9、nly)Highly accuratestresses,ortemperatures with highgradientsFiner mesh, higher #dofrequired for sameaccuracy compared toquadratic or pAlmost always allowcoarser mesh, lower#dof than linearAllow much coarsermesh for sameaccuracy- solution timemay be quadraticDeflections, nominalstresses, ortemperatu

10、res- mildgradientsNot usually a problemunless mesh is verycoarseShould allow coarsermesh, lower #dof thanlinearAny mesh representingthe geometry willalmost always be OKBy Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-13ANSYS 理论与工程应用再进行单元选择时应考虑的其它因素：再进行单元选择时应考虑的其它因素：线性单元的扭曲变形可能引起精度损失。线性

11、单元的扭曲变形可能引起精度损失。更高阶单元对这种扭曲变形不敏感更高阶单元对这种扭曲变形不敏感。就求解的精度的差别讲，线性单元和二次就求解的精度的差别讲，线性单元和二次单元网格之间的差别远没有平面单元和三单元网格之间的差别远没有平面单元和三维实体单元网格之间的差别那么大。维实体单元网格之间的差别那么大。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-14ANSYS 理论与工程应用大多数二次单元允许忽略部分或所有边大多数二次单元允许忽略部分或所有边的中节点的中节点 - - 但是，在没有中节点的边上但是，在没有中节点的边上

12、，你只能得到线性结果，你只能得到线性结果。如果所有中节如果所有中节点均不存在，该单元就变成了线性单元点均不存在，该单元就变成了线性单元，计算精度也随之降低，计算精度也随之降低 ( (转化成线性单转化成线性单元的二次单元和块单元具有元的二次单元和块单元具有“不相容的不相容的位移模式位移模式”，会引起单元弯曲，会引起单元弯曲) )。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-15ANSYS 理论与工程应用更高阶的单元模拟曲面的精度就越高更高阶的单元模拟曲面的精度就越高。对于曲线结构，即便采用高阶单元，若单对于曲线结构

13、，即便采用高阶单元，若单元网格划分得过于稀疏时，元网格划分得过于稀疏时，ANSYSANSYS将将发出发出警告，甚至发出由于单元扭曲变形超过单警告，甚至发出由于单元扭曲变形超过单元允许范围而引起网格划分失败的信息。元允许范围而引起网格划分失败的信息。其原因是，其原因是，由于模型表面单元的弯曲程度由于模型表面单元的弯曲程度过大，使部分中节点偏离了自身位置过大，使部分中节点偏离了自身位置。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-16ANSYS 理论与工程应用你不能将接触单元同具有中节点的单元连你不能将接触单元同具有

14、中节点的单元连起来起来 ( ( 仅对于节点仅对于节点- -节点和节点节点和节点- -面接触单面接触单元而言元而言- - 对于面对于面- -面接触单元则是允许的面接触单元则是允许的) )。类似地，在热分析问题中，类似地，在热分析问题中， 你不能将辐你不能将辐射射linklink单元或者非线性对流表面添加到具单元或者非线性对流表面添加到具有中节点的单元上有中节点的单元上。( (ANSYS ANSYS 提供了多种划提供了多种划分必须忽略中节点的单元网格的方法分必须忽略中节点的单元网格的方法) )。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao ,

15、 May 20113-17ANSYS 理论与工程应用在非线性材料特性区域内，二次单元并不在非线性材料特性区域内，二次单元并不比线性单元更有效。比线性单元更有效。注意单元边长、夹角以及相邻单元尺寸之注意单元边长、夹角以及相邻单元尺寸之间的限制。间的限制。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-18ANSYS 理论与工程应用1. 1. 单元尺寸单元尺寸第一次进入第一次进入ANSYSANSYS进行自由和映射网格划分时进行自由和映射网格划分时，程序自动设置为缺省单元尺寸。缺省单元，程序自动设置为缺省单元尺寸。缺省单元

16、尺寸以下列量为基础：尺寸以下列量为基础：线上面的最小单元数和最大单元数线上面的最小单元数和最大单元数每个单元的顶角每个单元的顶角最小和最大的边界长度最小和最大的边界长度By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-19ANSYS 理论与工程应用1. 1. 单元尺寸单元尺寸缺省单元尺寸的控制可以改变缺省单元尺寸的控制可以改变: :Main Menu: Preprocessor -Main Menu: Preprocessor -Meshing-Size Cntrls Meshing-Size Cntrls -Manu

17、alSize- -Global- Other-ManualSize- -Global- OtherBy Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-20ANSYS 理论与工程应用 在进行自由网格划分时，建议采用智能网格在进行自由网格划分时，建议采用智能网格打开智能网格并不影响映射网格的划分，映打开智能网格并不影响映射网格的划分，映射网格仍然使用缺省尺寸。射网格仍然使用缺省尺寸。 为了得到更好的网格，应将所有的面或体放为了得到更好的网格，应将所有的面或体放在一起划分网格。在一起划分网格。By Dr Cui Mao , M

18、ay 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-21ANSYS 理论与工程应用层状网格划分层状网格划分 层状网格划分（只适用于层状网格划分（只适用于2 2D D情况）生情况）生成线性过渡的自由网格成线性过渡的自由网格 在平行于线的方向上单元尺寸相当均匀在平行于线的方向上单元尺寸相当均匀 在垂直于线的方向上，单元尺寸和在垂直于线的方向上，单元尺寸和 数目急剧变化数目急剧变化By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-22ANSYS 理论与工程应用改变网格改变网格可以通过下

19、面的方法改变网格可以通过下面的方法改变网格: : 采用新的指定重新划分网格采用新的指定重新划分网格. .直接重划分直接重划分使用使用Accept/rejectAccept/reject提示提示清除网格，然后再重新划分清除网格，然后再重新划分 局部细划局部细划 By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-23ANSYS 理论与工程应用可以通过重新设置单元尺寸控制和初始化网格可以通过重新设置单元尺寸控制和初始化网格划分操作来给一个已经划分网格的模型重新划划分操作来给一个已经划分网格的模型重新划分网格。这是改变网格最简

20、单的操作。在重新分网格。这是改变网格最简单的操作。在重新划分网格之前不需要清除已有的网格。划分网格之前不需要清除已有的网格。给模型重新划分网格给模型重新划分网格注意：此项功能只对面或体划分网格时有效注意：此项功能只对面或体划分网格时有效. .By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-24ANSYS 理论与工程应用对网格进行局部细划对网格进行局部细划ANSYSANSYS网格细划功能允许在现有的网格上，网格细划功能允许在现有的网格上，对单元尺寸进行局部细划，而不需要清除对单元尺寸进行局部细划，而不需要清除现存的网格

21、。现存的网格。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-25ANSYS 理论与工程应用映射网格映射网格 可以指示程序全部使用四边形面单元和可以指示程序全部使用四边形面单元和六面体单元来生成映射网格。映射网格六面体单元来生成映射网格。映射网格要求面或体的形状是规则的，也就是说要求面或体的形状是规则的，也就是说它们必须遵循一定的规则。它们必须遵循一定的规则。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-26ANSYS 理论与工程应用给面

22、划分映射网格给面划分映射网格给面划分映射网格时，必须满足下列条件给面划分映射网格时，必须满足下列条件: : 此面必须由此面必须由3 3或或4 4条线围成条线围成 在对边上必须有相等的单元划分数在对边上必须有相等的单元划分数 如果此面由如果此面由3 3条线围成，则三条边上的单条线围成，则三条边上的单元划分数必须相等则必须是偶数元划分数必须相等则必须是偶数By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-27ANSYS 理论与工程应用如果一个面由多于如果一个面由多于4 4条的线围成，则它不能条的线围成，则它不能直接采用映射

23、网格进行划分，然而，为了将直接采用映射网格进行划分，然而，为了将总的线数减少到总的线数减少到4 4，其中的某些线可以被加起，其中的某些线可以被加起来（建模操作来（建模操作addadd）或连接起来（进行网格划）或连接起来（进行网格划分时采用的操作分时采用的操作concatenatedconcatenated）。）。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-28ANSYS 理论与工程应用代替进行连接操作（代替进行连接操作（concatenationconcatenation），），可以用拾取一个面的可以用拾取一个面

24、的3 3个或个或4 4个角点来进行面个角点来进行面映射网格划分，这种简化的映射网格划分方映射网格划分，这种简化的映射网格划分方法将两个关键点之间的多条线内部连接起来法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-29ANSYS 理论与工程应用 不需要在所有的线上指定划分数，只要是不需要在所有的线上指定划分数，只要是采用映射网格划分，程序会将线的划分数采用映射网格划分，程序会将线的划分数由一条边传递到对边，传递所有相邻的要由一条边传递到对边，传递所有相邻的要划分网格的面。划分网格

25、的面。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-30ANSYS 理论与工程应用 如果相对边线上都指定了划分数，则对边如果相对边线上都指定了划分数，则对边上指定的线的划分数必须相等（或者定义上指定的线的划分数必须相等（或者定义线的划分数对应某种传递方式）。如果不线的划分数对应某种传递方式）。如果不指定划分数，程序会尽可能的根据总体尺指定划分数，程序会尽可能的根据总体尺寸或关键点尺寸的定义产生一个相匹配的寸或关键点尺寸的定义产生一个相匹配的线的划分数。线的划分数。By Dr Cui Mao , May 2011AN

26、SYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-31ANSYS 理论与工程应用加线或连接线加线或连接线如果一个面的边界多于如果一个面的边界多于4 4条线，为了减少条线，为了减少总的线数，可以将它们中的一些加总的线数，可以将它们中的一些加(add)(add)起来或连接起来或连接(concatenate)(concatenate)起来起来By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-32ANSYS 理论与工程应用 将线加起来将线加起来 当几条线相切当几条线相切 且附在相同的面上时，可且附在相同

27、的面上时，可以采用相加的操作。一般来说，相加优于连接以采用相加的操作。一般来说，相加优于连接 当线不相切时，也可以使用相加的操作，当线不相切时，也可以使用相加的操作，但在线的弯折处不一定有节点生成但在线的弯折处不一定有节点生成By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-33ANSYS 理论与工程应用 将线连接起来将线连接起来: :两条线被连接后，原始线仍然存在，两条线被连接后，原始线仍然存在，创建的新线仅仅是为了划分网格创建的新线仅仅是为了划分网格连接后生成的线对任何实体建模操作连接后生成的线对任何实体建模操作都

28、是无效的。都是无效的。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-34ANSYS 理论与工程应用例题例题1 一个由六条线围成的面一个由六条线围成的面产生四条线围成的面产生四条线围成的面New concatenated line.L1 and L2 are added.New Line L#L4 and L5 are concatenated.By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-35ANSYS 理论与工程应用关于指定划分数的注

29、意点关于指定划分数的注意点只能在原始线上指定划分数，不能在通过只能在原始线上指定划分数，不能在通过连接操作生成的新线上指定划分数连接操作生成的新线上指定划分数By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-36ANSYS 理论与工程应用简易的面映射网格划分方法简易的面映射网格划分方法 指定关键点作为角结点，程序在内部指定关键点作为角结点，程序在内部将关键点之间的多条线连接起来并使将关键点之间的多条线连接起来并使用四边形单元自动给此面划分网格（用四边形单元自动给此面划分网格（不需要指定单元形状）不需要指定单元形状）By

30、 Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-37ANSYS 理论与工程应用例题例题1 1 由六条线所围成的面由六条线所围成的面可以按任意顺序拾取关键点（如可以按任意顺序拾取关键点（如1 1，3 3，4 4和和6 6），程序），程序将自动进行映射网格的划分，在执行网格划分之前不将自动进行映射网格的划分，在执行网格划分之前不需要预先将线连接起来。线的连接过程将在程序内部需要预先将线连接起来。线的连接过程将在程序内部完成，并且在网格划分完成之后被删除完成，并且在网格划分完成之后被删除By Dr Cui Mao , May

31、2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-38ANSYS 理论与工程应用体的映射网格划分体的映射网格划分体划分六边形单元，必须满足四个条件体划分六边形单元，必须满足四个条件: : 必须是砖形（六面体），楔形体（五面体）必须是砖形（六面体），楔形体（五面体）或四面体形。或四面体形。 在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相等等By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-39ANSYS 理论与工程应用体的映射网格划分体的映射网格划分 如果

32、体是棱柱形或四面体形，在三角形面如果体是棱柱形或四面体形，在三角形面上的单元划分数必须是偶数上的单元划分数必须是偶数 相对棱边上划分的单元数必须相等相对棱边上划分的单元数必须相等By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-40ANSYS 理论与工程应用对体进行映射网格划分的例子对体进行映射网格划分的例子By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-41ANSYS 理论与工程应用对体进行映射网格划分的例子对体进行映射网格划分的例子By

33、Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-42ANSYS 理论与工程应用对体进行映射网格划分的例子对体进行映射网格划分的例子By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-43ANSYS 理论与工程应用加面和连接面加面和连接面 为了进行映射网格划分，可以通过连接为了进行映射网格划分，可以通过连接面来减少围成体的边界面的数目面来减少围成体的边界面的数目By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui

34、 Mao , May 20113-44ANSYS 理论与工程应用 对体进行映射网格划分时，要同时连接面和对体进行映射网格划分时，要同时连接面和对应的线，如上图所示。当相邻的两个四边对应的线，如上图所示。当相邻的两个四边形面被连接时，程序会自动进行连线操作，形面被连接时，程序会自动进行连线操作，否则，在完成面的连接后必须人为的作线的否则，在完成面的连接后必须人为的作线的连接。连接。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-45ANSYS 理论与工程应用 在有些情况下，也可以将面加起来而不用在有些情况下，也可以将面

35、加起来而不用面连接的方法（当面是平的并且共面时）面连接的方法（当面是平的并且共面时），使用加的操作比使用连接操作更好。，使用加的操作比使用连接操作更好。 在完成加的操作后，仍需进行边界线的连在完成加的操作后，仍需进行边界线的连接操作。接操作。By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-46ANSYS 理论与工程应用删除连接生成的图元删除连接生成的图元进入删除连接所生成的图元的菜单路径进入删除连接所生成的图元的菜单路径Main Menu: Preprocessor -Meshing- Concatenate -De

36、l Concats- Areas (or Lines)删除连接所生成的图元是最后一个步骤，即删除连接所生成的图元是最后一个步骤，即不再需要它作其它的任何操作不再需要它作其它的任何操作. .By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-47ANSYS 理论与工程应用删除连接生成的图元删除连接生成的图元一旦单击一旦单击“Del concats-area(或或line)”，在模在模型中所有连接所生成的面（或线）将被删除型中所有连接所生成的面（或线）将被删除. .在进行此操作前确保先存数据库文件在进行此操作前确保先存数据库

37、文件. .By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-48ANSYS 理论与工程应用进行面的相加或连接操作时的注意事项进行面的相加或连接操作时的注意事项 应该在所有的建模操作完成后再进行连接操作应该在所有的建模操作完成后再进行连接操作 连接应该是给模型划分网格前的最后一步操作连接应该是给模型划分网格前的最后一步操作，因为从连接操作中得到的图元不能用于以后，因为从连接操作中得到的图元不能用于以后的任何实体建模操作，用户可以通过删除连接的任何实体建模操作，用户可以通过删除连接产生的线或面来产生的线或面来“undo”u

38、ndo”（删除）连接操作（删除）连接操作. .By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-49ANSYS 理论与工程应用进行面的相加或连接操作时的注意事项进行面的相加或连接操作时的注意事项 在建模操作中，如果觉得连接操作有太多限制在建模操作中，如果觉得连接操作有太多限制，通常可以采用其它的方法获得映射网格（例，通常可以采用其它的方法获得映射网格（例如网格拖拉）如网格拖拉） 在有些情况下，应考虑用工作平面去分面或体在有些情况下，应考虑用工作平面去分面或体，一个面或体能被分成一系列适用于映射网格，一个面或体能被分成一

39、系列适用于映射网格划分的图元划分的图元. .By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-50ANSYS 理论与工程应用练习练习简易的映射网格划分简易的映射网格划分此题用来练习使用此题用来练习使用2 2种方法，给一个有洞平面的四分种方法，给一个有洞平面的四分之一模型划分映射网格之一模型划分映射网格1.1.建立如图平面模型建立如图平面模型 在网格划分工具中使用在网格划分工具中使用“pick corners”pick corners”进行映射网格划分进行映射网格划分3 3. .清除网格清除网格4 4. .将相邻的两条线

40、连接起来将相邻的两条线连接起来5 5. . 在网格划分工具中使用在网格划分工具中使用“3 or 4 sided”3 or 4 sided”进行映进行映射网格划分射网格划分6 6. . 比较两种方法比较两种方法By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-51ANSYS 理论与工程应用网格划分选项网格划分选项某些区域已经被六面体单元进行映射网格某些区域已经被六面体单元进行映射网格划分，同时另一些较复杂的区域需要用四划分，同时另一些较复杂的区域需要用四面体单元进行网格划分面体单元进行网格划分By Dr Cui Mao

41、, May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-52ANSYS 理论与工程应用六面体四面体过度图解六面体四面体过度图解10-Node Tet Degenerate Hex(i.e., SOLID95)Tet Mesh二阶单元二阶单元 二阶单元二阶单元20-Node Hex(i.e., SOLID95)Mapped Mesh13-Node Pyramid Degenerate Hex(i.e., SOLID95)Transition LayerBy Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao ,

42、 May 20113-53ANSYS 理论与工程应用六面体四面体过度图解（续）六面体四面体过度图解（续）8-Node Hex(i.e., SOLID45)Mapped Mesh10-Node Tet Degenerate Hex(i.e., SOLID95)Tet Mesh9-Node Pyramid Degenerate Hex(i.e., SOLID95)Transition Layer线性单元线性单元二阶单元二阶单元12By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-54ANSYS 理论与工程应用六面体四面体的

43、过渡过程六面体四面体的过渡过程1.首先用砖形单元给体划分网格或用四边形单首先用砖形单元给体划分网格或用四边形单元给共享面划分网格。元给共享面划分网格。Mesh volume with bricksOr, mesh area with quadsBy Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-55ANSYS 理论与工程应用2.2.激活支持金字塔或四面体形状的单元类型激活支持金字塔或四面体形状的单元类型By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 201

44、13-56ANSYS 理论与工程应用3.3.设置单元形状为四面体形状的单元设置单元形状为四面体形状的单元( (使用使用 MeshTool or MSHAPE,1 or Preprocessor Mesher Opts. OK)By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-57ANSYS 理论与工程应用4.4.给第二个体划分网格，则在边界上自动给第二个体划分网格，则在边界上自动生成金字塔单元生成金字塔单元. .12By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By Dr Cui Mao , May 20113-58ANSYS 理论与工程应用六面体四面体过渡单元优点六面体四面体过渡单元优点 程序自动生成过渡用的金字塔单元程序自动生成过渡用的金字塔单元 整体不再需要满足进行映射网格划分整体不再需要满足进行映射网格划分所需的条件所需的条件 既使在过渡区域结果也令人满意既使在过渡区域结果也令人满意By Dr Cui Mao , May 2011ANSYS 理论与工程应用By