ANSYS入门教程,第七章,建立有限元模型

建立有限元模型第7章第7章建立有限元模型

概述本章目的是讨论单元网格属性及ANSYS中各种建立网格的方法，最后将讨论如何直接输入有限元模型。ANSYS中不用实体模型求解，而是用有限元模型求解。November3,2003网格划分是用节点、单元填充实体模型，建立有限元模型的过程。请记住，有限元求解时需要有限元模型，而不是实体模型。实体模型不参与有限元求解。实体模型FEA模型网格化第7章建立有限元模型

…概述November3,2003网格划分有三个步骤：定义单元属性指定网格控制生成网格单元属性是网格划分前必须指定的有限元模型的特性，包括：单元类型实常数材料性质第7章建立有限元模型

单元属性November3,2003单元类型单元类型是一个重要选项，它决定如下单元特性：自由度(DOF)设置。

例如，热单元类型有一个自由度：

TEMP，而一个结构单元可能有六个自由度：UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ.单元形状–六面体，四面体，四边形，三角形等。维数--2-D(只有X-Y平面),或3-D。假设的位移形函数–线性及二次函数。ANSYS有一个超过150种单元的单元库供用户选择，稍后将介绍如何选取单元类型，现在请看如何定义单元类型。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003单元种类ANSYS提供了许多不同种类的单元。经常采用的单元有：线单元壳二维实体三维实体第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003线单元：梁单元用于模拟螺栓，薄壁管，C-截面构件，角钢，细长薄壁构件（只考虑膜应力和弯曲应力）。杆单元用于模拟弹簧，螺杆，预应力螺栓和珩架。弹簧

单元用于模拟弹簧，螺杆或细长构件，或用等效刚度替代复杂结构。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003壳单元：用来模拟平面或曲面。厚度和大小取决于实际应用，一般，壳单元用于主尺寸不小于10倍厚度的结构。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003二维实体单元：用于模拟实体的截面。必须在整体直角坐标系X-Y平面内建立模型。所有荷载作用在X-Y平面内，其响应（位移）也在

X-Y平面内。单元特性可能是下边的一种：平面应力平面应变广义平面应变轴对称轴对称简谐YXZ第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003平面应力假设Z轴方向应力等于零。用于Z方向尺寸远小于X、Y方向尺寸的模型。Z方向应变不等于零。可选择不同厚度(Z方向)。用于分析诸如只受面内荷载的平板，承受压力或离心力的薄板等结构。YXZ第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003平面应变沿Z方向应变等于零。用于Z方向尺寸远大于X、Y方向尺寸的模型。Z方向应力不等于零。用于等截面细长结构，例如梁。YXZ第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003第7章建立有限元模型

…单元属性广义平面应变假设变形体与标准平面应力问题相反，沿Z方向无限长。

大量给出的变形问题的结果在z方向不是足够长。给用户一种更有效的用二维单元模拟三维变形的方法。

该选项是PLANE182和PLANE183单元的特点。

变形体或结构是平面沿曲率不变的曲线拉伸形成的。November3,2003轴对称假定三维模型及其荷载是由二维模型绕Y轴旋转360°生成的。对称轴必须与整体坐标Y轴重合。不允许有负的X坐标。Y方向是轴向，X方向是径向，Z与Z-轴同向。轴向位移为零，轴向应力和应变非常明显。用于压力容器，直管道，轴等。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003轴对称简谐是一种特殊情况的轴对称，其荷载不是轴对称的。将轴对称结构上的非对称荷载分解成傅立叶级数项，单独施加每项荷载并求解，然后组合，这种简化处理本身不具有任何假设。用于非对称荷载，如承受扭矩的轴。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003三维实体单元：用于几何属性，材料属性，荷载或分析要求考虑细节，而无法采用更简单的单元进行建模的结构。

也用于从三维CAD系统转化而来的几何模型，而这些几何模型转化成二维模型或壳体会花费大量的时间和精力。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003单元阶次单元阶次是指单元形函数的多项式阶次。什么是形函数?形函数是指给出单元内结果形态的数值函数。因为FEA的解答只是节点自由度值，需要通过形函数用节点自由度的值来描述单元内任一点的值。形函数根据给定的单元特性给出。每一个单元的形函数反映单元真实特性的程度，直接影响求解精度，这一点将在下边说明。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003自由度按二次分布真实曲线线性近似(结果差）二次近似（结果好）多个单元线性近似（结果较好）第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003一旦选择了单元类型，就选择了相应单元类型的形函数，所以选择单元类型之前，应查看相关单元的形函数信息。典型的，线性单元只有角节点，而二次单元还有中间节点。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003线性单元线性单元内部位移按线性变化，因此（大多数）单元内应力是不变的。线性单元对单元扭曲变形很敏感。如果只想得到名义上的应力时，可以采用线性单元。在应力梯度大的地方，应该划分大量的单元。二次单元二次单元内的位移是二次变化的，因此，单元内应力是线性变化的。二次单元在描述曲线或曲面边界时比线性单元更精确。但对单元扭曲变形反映不明显。如果想得到高精度的应力，应采用二次单元。一般情况下，与线性单元相比，所用单元个数较少，自由度较少，结果较好。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003注意：对壳单元，线性单元与二次单元区别不明显，常优先采用线性单元。除了线性单元和二次单元，可采用第三种单元—P-单元，P-单元的位移函数从2阶到8阶变化，而且具有求解收敛控制的功能。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003网格密度有限单元法的基本原则是：单元数（网格密度）越多，所得的解越逼近真实值。然而，随单元数目增加，求解时间和所需计算机资源急剧增加。有限元分析的目标，决定下边的滑键应该如何移动。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003如果只对模态感兴趣（模态分析）：通常可以忽略小的细节。采用相对较粗的网格就可以捕捉到简单的模态。采用均衡适度的细网格可以得到复杂模态。热分析：小的细节通常可以忽略，但许多热分析伴随着应力分析，应力分析通常要考虑模型细节。网格梯度通常由热梯度决定，梯度大的地方网格要分细一些，梯度较小的地方，采用粗网格就足够了。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003定义单元类型:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete[Add]添加新单元类型选择想要的类型(比如

SOLID92)并按

OK[Options]

指定附加单元选项。或使用ET

命令：et,1,solid92第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003注意：设置想要分析学科的选项(MainMenu>Preferences)，这样将只显示所选学科的单元类型。应在分析学科的选择阶段尽早决定单元类型，因为GUI方式中菜单的过滤依赖于当前自由度设置。例如，如果选择结构单元类型，则热荷载选项成为灰色，或根本不出现。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003实常数和截面特性实常数用于描述那些用单元几何形状不能完全确定的几何参数。例如：梁单元是由连接两个节点的线定义的，这只定义了梁长度，要指明梁的横截面属性，如面积，惯性矩就要用实常数。壳单元是由四边形和三角形来定义的，这只定义了壳的表面，要指明壳的厚度，必须用实常数。多数三维实常数单元不需要实常数，因为单元几何模型已经由节点完全确定了。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003定义实常数:MainMenu>Preprocessor>RealConstants[Add]增加一种新的实常数设置。如果定义了多个单元类型，首先选择实常数的单元类型。然后输入实常数值。或用

R

系列命令不同的单元类型需要不同的实常数，而有些单元类型不需要实常数。可以通过在线帮助查看单元手册。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003定义截面特性:MainMenu>Preprocessor>Sections能够导入截面能够建立梁，壳和Pretension截面。或者使用SECxxx

系列命令。定义单元类型需要不同的截面特性，详细内容见单元参考手册.第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003材料特性每一分析都需要输入一些材料特性：结构单元所需的杨氏模量，热单元所需的热传导系数KXX等。定义材料的两种方法，请参看第8章。第7章建立有限元模型

…单元属性November3,2003许多

FEA模型有多种单元属性。例如，下图所示的筒仓有两种单元类型，三种实常数和两种材料。材料1=混凝土材料2=钢实常数1=3/8”厚度实常数2=梁单元特性实常数3=1/8”厚度类型1=壳单元类型2=梁单元第7章建立有限元模型

多种单元属性November3,2003模型中有多种单元类型，实常数和材料，必须确保给每个单元指定合适的特性，有以下三种途径：在网格划分前给实体模型指定特性。在网格划分前总体设置MAT,TYPE,和REAL。在网格划分后修改单元属性。如果没有指定属性，ANSYS将MAT=1,TYPE=1,及REAL=1作为模型中所有单元的缺省设置。注意，采用当前激活的TYPE,REAL,和

MAT进行网格操作。经验：在同一部分，将单元类型编号、实常数编号、材料编号以及截面编号设置相同的数字。第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003为实体模型指定属性1. 定义全部所需的单元类型，材料和实常数。2. 然后使用网格工具的“单元属性”菜单选项(MainMenu>Preprocessor>MeshTool)：选择实体类型后按SET按钮。拾取要指定属性的实体。在后续对话框中设置合适的属性。

或选择需要的实体，用VATT,AATT,LATT,或

KATT

命令。3. 划分实体网格时，属性将自动转换到单元上。

第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003使用总体设置1. 定义全部单元类型，材料，实常数。2. 然后用网格工具的“ElementAttributes”菜单(MainMenu>Preprocessor>MeshTool):选择

Global然后按SET按钮。在“MeshingAttributes”对话框中激活需要的属性组合，这些被称为激活的

TYPE,REAL,和

MAT设置。

或使用TYPE,REAL,和

MAT

命令。3. 仅对上述设置属性的实体划分网格。第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003修改单元属性1. 定义所有需要的单元类型，材料和实常数。2. 激活需要的TYPE,REAL,及MAT设置的组合：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>DefaultAttribs或使用TYPE,REAL,和

MAT命令3. 只修改使用上述设置的单元的属性：使用

EMODIF,PICK或选择MainMenu>Preprocessor>Modeling>Move/Modify>Elements>ModifyAttrib拾取需要的单元。4. 在后续对话框中将属性设置为“Alltocurrent”。第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003请记住以下几点：可以激活属性编号，校核单元属性：UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering或使用/PNUM,attr,ON,可以是

TYPE,MAT,或

REAL在实体模型上直接指定属性，不再按缺省属性。在实体模型上指定属性，可以避免在网格划分操作中重新设置属性。由于ANSYS的网格划分，在一次性对实体进行网格划分时更为有效，因而这种方法更优越。清除实体网格上的网格不会清除指定的单元属性。第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003演示：恢复ribgeom.db。列出已定义好的单元类型，实常数和材料。激活MeshTool，选择面属性，按

Set按钮。拾取一个面，显示面属性对话框，按OK。（仅有一种属性，这只是举例说明一般过程。）第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003参考习题附录:W7A.筒仓第7章建立有限元模型

…多种单元属性November3,2003ANSYS提供了多种控制网格密度的工具，既可以总体控制也可以局部控制：总体控制智能网格划分总体单元尺寸缺省尺寸局部控制关键点控制线尺寸面尺寸第7章建立有限元模型

控制网格密度November3,2003智能网格划分通过指定所有线上的份数决定单元尺寸，可以考虑线的曲率，孔的逼近程度和其他特征，以及单元阶次。智能网格的缺省设置是关闭，在自由网格划分时，建议采用智能网格划分，它对映射网格没有影响（自由网格与映射网格将在后面讨论）。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003使用智能网格划分：激活MeshTool(MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool),打开智能网格划分，设置所要的等级。或使用

SMRT,level单元尺寸等级从1(精细)到10(粗糙)。缺省等级6。然后对所有实体（或所有面）一次性划分网格。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003使用

SmartSize不同等级分别进行四面体网格划分的例子，如图所示。高级的SmartSize控制，如网格扩展和过度系数用

SMRT

命令

或MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>SmartSize>AdvOpts可以用

MeshTool或smrt,off命令关闭智能网格。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003总体单元尺寸允许为整个模型指定最大单元边长（或每条线的份数）：ESIZE,SIZE或MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool;thenselect“SizeControls”,“Global”,and[Set]或MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Global>Size可单独使用或与智能网格划分联合使用。单独用

ESIZE(关闭SmartSizing)，将采用相同的单元尺寸对体（或面）进行网格划分。在智能网格划分打开时，ESIZE充当引导，但为适应线的曲率或几何近似，指定的尺寸可能无效。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003缺省尺寸如果不指定任何控制，ANSYS将用缺省尺寸，它将根据单元阶次指定线的最小和最大份数，高宽比等。

用于映射网格划分，在智能网格划分关闭时也可以使用。可以用

DESIZE

或MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Global>Other第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003关键点尺寸在关键点处控制单元尺寸：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool;thenselect“SizeControls,“Keypt”,and[Set]或使用KESIZEc命令或

MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Keypoints

为了更好的控制网格，不同关键点可以用不同的KESIZEs。对应力集中区域非常有用。智能网格划分时，为适应线的曲率或几何近似，指定的尺寸可能无效。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003线尺寸在线上控制尺寸：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool;thenselect“SizeControls”,“Lines”,and[Set]或使用LESIZE

命令或MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Lines

不同的线可以有不同的LESIZE。指定尺寸可以是“hard”或“soft”。“Hard”即使在智能网格划分打开时也将被网格划分采用。“Soft”在智能网格划分打开时可能无效。可以指定边长比例—最后一个分割和第一个分割的比率，使网格数偏向中间或一边。Yesfor“soft”Nofor“hard”第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003面尺寸在面的内部控制单元尺寸：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool;thenselect“SizeControls”,“Areas”,and[Set]或使用

AESIZE

命令或

MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Areas

不同的面可以有不同的

AESIZE。边界线仅在未指定

LESIZE或

KESIZE且临近处无更小的面时，采用指定尺寸。智能网格划分打开时，为适应线的曲率或几何近似，指定的尺寸可能无效。第7章建立有限元模型

…控制网格密度November3,2003第7章建立有限元模型

用命令控制网格缺省情况下,ANSYS按照实体编号递增的顺序划分面或体。MOPT命令中的AORDER域指示ANSYS按递增的尺寸顺序划分面或体。MainMenu>Preprocessor>Meshing>MesherOpts,或

MOPT,AORDER,ON(缺省是OFF)在智能网格划分不能得到理想网格情况下,使用

MOPT,AORDER,on

命令会在体划分的关键面上生成较好的网格。该选项在智能网格划分打开时无效。November3,2003生成网格

，这是网格划分的最后一步。先存储数据库。然后在MeshTool工具中按[Mesh]按钮。在拾取器上按下[PickAll]I表示拾取全部实体第7章建立有限元模型

生成网格November3,2003演示：恢复ribgeom.db。用

SMRT,6划分网格(并非很好的网格)。用

SMRT,3重新划分网格(好的网格)。将

ESIZE设为0.2后重新划分网格，由于智能网格划分考虑了ESIZE，即使

SMRT设为3，网格也变得很粗糙，届时，注意单元尺寸并不相同(因为

SMRT为打开状态)。关闭

SMRT重新划分网格。单元尺寸现在完全相同。第7章建立有限元模型

…生成网格用SMRT,3orESIZE,0.1.生成的网格较好November3,2003如果划分的网格不满意，可以通过以下步骤重新划分网格：1. 清除网格。Clear操作是mesh的逆操作:该操作删除节点和单元在MeshTool上按

[Clear]

按钮或用命令CLEAR,ACLEAR,等。 (如果使用

MeshTool，可以跳过这一步：程序在执行第三步时，提示是否清除网格）。2. 指定新的或不同的网格控制。3. 重新划分网格。第7章建立有限元模型

改变网格November3,2003另一个网格划分选项，是在指定的区域细化网格。对所有面单元和四面体单元有效。最简单的方法是使用

MeshTool先存储数据库。选择要细化的区域—节点，单元，关键点，线或面—按

Refine

按钮。拾取要细化的实体(如果选择“AllElems”则不需要此操作)。最后选择细化的尺寸级别，级别1最细。第7章建立有限元模型

…改变网格November3,2003演示：继续上一个演示…(ribgeom已采用

ESIZE=0.2划分网格)选择在线上细化，按

Refine按钮拾取顶部线，选择缺省值“minimalrefinement”第7章建立有限元模型

…改变网格November3,2003有两种主要的网格划分方法：自由网格划分和映射网格划分。自由网格无单元形状限制。网格不遵循任何模式。适用于复杂模式的面和体。映射网格面单元限制为四边形，体单元限制为六面体(方块)。通常有规则的形状，单元明显成行。仅适用于规则的面和体，如矩形和方块。第7章建立有限元模型

映射网格划分November3,2003自由网格易于生成，不用将复杂形状的体分解为规则形状的体。体单元包含四面体单元，致使单元数量较多。仅高阶（10-节点)四面体单元较好，因此自由度数目可能很多。

映射网格通常包含较少的单元数量。低阶单元也可能得到满意的结果，因此自由度数目较少。面和体必须形状规则，划分网格必须满足一定的规则。尤其对形状复杂的体，映射网格很难实现。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003生成自由网格自由网格是面和体划分的缺省设置。生成自由网格比较容易：导出

MeshTool，将划分方式设置为自由划分。推荐用智能网格激活后指定一个尺寸级别进行自由网格划分，存储数据库。然后按

Mesh

按钮划分网格。按拾取框中的

[PickAll]I选择所有实体（推荐使用）。或使用命令

VMESH,ALL

或

AMESH,ALL第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003生成映射网格由于面和体必须满足一定的要求，生成映射网格不如生成自由网格容易。面必须包含3或4条线（三角形或四边形）。体必须包含4、5或6个面（四面体，三棱柱或六面体）。对边的单元分割必须匹配。对三角形或四面体单元分割数必须为偶数。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003对四边形或六面体，允许采用不等的分割数，如下边的例子所示，但分割数必须满足一定的关系式（见下页）。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003因此，映射网格划分包含以下步骤：保证规则的形状，即面有3或4条边，体有4、5或6个面。指定形状和尺寸控制。生成网格。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003保证规则的形状在许多情况下，模型的几何形状有多于4条边的面，有多于6个面的体，为了把它们转换成规则的形状，可以作如下操作：把面（或体）切割成小的简单的形状。连接两条或多条线（或面）以减少总的边数。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003切割可以通过布尔运算实现。可以用工作平面，面或线作为切割工具。有时生成一条新的线或面，比移动或旋转工作平面的方向容易的多。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003连接建立一条新线，就是通过连接两条或多条线以减少构成面的线数。使用

LCCAT

命令或

MainMenu>

Preprocessor>Meshing>Concatenate>Lines,然后拾取线。连接面使用

ACCAT

命令或

MainMenu>

Preprocessor>Meshing>Concatenate>Areas连接这两条线使得面由四条线围成第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003通过在面上简单地指定三个或四个角点也可以暗示一个连接，此时，ANSYS内部生成连接。在MeshTool上选择Quadshape

和

Map。将

3/4sided

变成

Pickcorners。按Mesh按钮，拾取面，然后拾取3或4个角点形成一个规则的形状第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003连接时注意：它仅仅是一个网格划分操作，因而应该是所有实体建模之后网格划分之前的最后一步，因为连接操作得到的实体不能在后续的实体建模操作中使用。可以删除产生的线或面取消连接。连接面（为在体上划分映射网格）通常比较复杂，因为也应该连接一些线。只有在对相邻的两个四边形面作连接时，其中的线会自动连接。线和面切向连接时请考虑add(布尔)操作。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003指定尺寸和形状控制这是映射网格划分三个步骤中的第二步。选择单元形状非常简单，在MeshTool中，面网格划分选择

Quad，体网格划分选择

Hex，然后点击

Map。通常采用的尺寸控制和级别如下：线尺寸[LESIZE]级别较高。若指定总体单元尺寸，将用于未给定尺寸的线。缺省单元尺寸[DESIZE]，仅在未指定

ESIZE

时用于未给定尺寸的线。智能网格划分无效。第7章建立有限元模型

…映射网格划分MeshingAreas:MeshingVolumes:November3,2003如果指定线分割数，切记：对边分割数必须匹配，只需指定一边的分割数，映射网格划分自动把分割数传送到对边。如果模型中有连接线，只能在原始（输入）线上指定分割数，不能在合成线上指定分割数。在原始线上指定6份分割。此线自动按12份分割（合成线的对边）。其他两条线是几份分割？（后面的演示会回答这个问题）第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003生成映射网格只要保证规则形状并指定了合适的份数，生成网格将非常简单，只需按MeshTool中的

Mesh

按钮，然后按拾取器中的[PickAll]或选择所需的实体即可。第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003问题：为了划分映射网格，如何切割这个模型？答案：这样做不值得!第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003演示：恢复ribfull.db。导出MeshTool将顶部和右边线分为6份。利用“Pickcorners.”划分映射网格，注意左边和底边只各划分为2份（由DESIZE决定)。现在指定ESIZE,,4(每条边4等分），重新划分网格。最后，清除线分割，按ESIZE,0.1(尺寸)，重新划分网格第7章建立有限元模型

…映射网格划分November3,2003对体划分网格，至今已有两种选择：自由网格划分，完全生成四面体网格，这很容易实现，但在某些情况下并不令人满意。映射网格划分，完全生成六面体网格，这一方法令人满意，但通常很难实现。过渡单元

提供了第三种选择，它集“两家之长”，将四面体和六面体网格很好的结合起来，并保持网格的完整性。第7章建立有限元模型

过渡单元November3,2003这个选择是在六面体和四面体单元之间的过度区，生成金字塔形单元。必须有六面体网格，（至少在交界面上有四边形网格）。先生成四面体单元，然后通过组合重新组织过渡区的四面体单元形成金字塔形单元。仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型。结构单元SOLID95,186,VISCO89热单元SOLID90多物理场单元SOLID62,117,122SOLID95即使在过渡区结果也会很好。向二次四面体过渡，单元表面都是协调的。第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,2003过渡网格对二次到二次和线性到二次的过渡都是有用的。8-节点六面体9-节点四面体10-节点四面体六面体网格过渡层四面体网格二次到二次线性到二次10-节点四面体13-节点金字塔形20-节点六面体第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,2003包括四个步骤1. 建立六面体网格。从规则形状划分映射网格开始（或对交界面划分四边形网格）。对于应力分析，既可采用8-节点块体单元，(SOLID45或SOLID185)，又可用20-节点块体单元(SOLID95或SOLID186)。第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,20032. 激活既支持金字塔形又支持四面体的单元类型。这些块体单元通常可退化为金字塔形或四面体单元，请查看在线帮助的单元手册，看哪些单元类型有效。例如:结构单元SOLID95,186,VISCO89热单元SOLID90多物理场单元SOLID62,117,122第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,20033. 生成四面体单元。首先激活自由网格划分。然后对要生成四面体单元的体划分网格。

在分界面上会自动生成金字塔形单元。第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,20034. 将退化四面体单元转换成真实的10-节点四面体单元。转换由退化单元组成的四面体网格—例如从20-节点块体单元导出10-节点四面体单元。退化单元不如真实的10-节点四面体单元如SOLID920有效，10-节点四面体单元求解占用较小的内存，所写文件较小。将退化的四面体单元转换成真实的四面体单元：MainMenu>Preprocessor>Meshing>ModifyMesh>ChangeTets或使用

TCHG

命令。第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,2003演示：恢复hextet.db。用ElementType>Add/Edit/Delete显示单元类型。有两种单元类型：SOLID45&95。进入MeshTool设置ESIZE,1(尺寸)。对规则体进行网格划分。设置单元类型为2,激活四面体网格划分。对其余体划分自由网格。转换退化的四面体单元如SOLID92。显示单元列表，现在有三种单元类型。选择第2种单元(SOLID95金字塔形)，画单元。第7章建立有限元模型

…过渡单元November3,2003把一个面拖拉成一个体时，可以连同面上网格一起拖拉得到网格化的体，称为网格拖拉。优点；易于生成块体单元（六面体）或块体单元与棱柱体单元组合的单元。必要条件：体的形状必须允许拖拉。Extrude第7章建立有限元模型

网格拖拉November3,2003过程1.定义两种单元类型—一种面单元一种体单元面单元：选择MESH200二次单元，MESH200是一种只用来划分网格（不求解），没有与之相关的自由度或材料特性的单元。体单元：应与MESH200单元匹配，例如，若选择的MESH200单元有中间节点，那三维实体单元也应该有中间节点。用ET

命令或MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete第7章建立有限元模型

…网格拖拉November3,20032.用MESH200单元对要拖拉的面划分网格。使用需要的映射划分或自由划分的网格密度。MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshToolPreprocessor>MeshTool3. 选定单元拖拉的选项。执行EXTOPT

命令或

MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude>ElemExtOpts典型选项是：激活类型属性(应为三维实体)。拖拉方向单元份数（即厚度方向的单元数）必须大于零；否则只拖拉面不拖拉网格。第7章建立有限元模型

…网格拖拉November3,20034. 拖拉面。若有连接线先删除，如果存在连接，ANSYS不允许进行拖拉操作。MainMenu>Preprocessor>Meshing>Concatenate>DelConcats>Lines然后利用任一种方式拖拉面。第7章建立有限元模型

…网格拖拉November3,2003演示：恢复ribgeom.db。进入单元类型对话框删除PLANE82单元，用MESH2004-节点单元