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workbench扫掠和映射面网格划分

workbench扫掠和映射面网格划分
workbench扫掠和映射面网格划分

workbench扫掠和映射面网格划分一、规则偶数边体

扫掠划分,设置4层

面映射划分,选中上表面,relevance取0,其他默认

relevance取50,其他默认

对比可知,扫掠划分4层单元数比面映射(相关性为50)还多,但是网格质量却没改善。

二、空心圆柱体

扫掠划分,设置4层

面映射划分,选中上表面,relevance取0,径向4层,其他默认

relevance取50,径向4层,其他默认

三、带弧奇数边规则体

扫掠划分,设置4层

选中上表面,默认映射划分会发现划分失败,但仍然进行了网格划分。失败原因是奇数边不对称。这时单元为四面体。

但是,如果进行角点、转折点、边线点设置后,即可划分出六面体映射单元。

还有一种方法:构建虚拟点,然后映射面网格划分。需注意的是上下面都需构建新点,位置相同。因是虚拟点,上下面都需映射,否则划分单位为四面体。

增加虚拟点布设,重新映射面划分单元,结果如下:

可见最后一种方法网格质量最好。

workbench中如何查看网格质量

在details of mesh下有一项mesh metric,默认的是none。点开后,就会看到里面有几个检查项目:Element Quality, Aspect Ratio, Jacobian Ratio, Warping Factor, Parallel Deviation, Maximum Corner Angle, 和Skewness。下面做一点简单的介绍,详细内容请参考HELP 1.png(18.49 KB, 下载次数: 15) 在Geometry下选择某个体,我们就可以只对这个体上的网格进行检查。 png(17.06 KB, 下载次数: 9) 第一项是element quality。这是基于一个给定单元的体积与边长间的比率。其值处于0和

1之间,0为最差,1为最好。 第二项为aspect ratio。对于三角形,连接一个顶点跟对边的中点成一条线,再连另两边的中点成一条线,最后以这两条线的交点为中点构建两个矩形。之后再由另外两个顶点构建四个矩形。这六个矩形中的最长边跟最短边的比率再除以sqrt(3)。最好的值为1。值越大单元越差。 对四边形而言,通过四个中点构建两个四边形,aspect ratio就是最长边跟最短边的比率。同样最好的值为1。值越大单元越差。 第三项,Jacobian Ratio。在单元的一些特定点上计算出雅可比矩阵行列式。其值就是最大值跟最小值的比率。1最好。值越大就说明单元越扭曲。如果最大值跟最小值正负号不同,直接赋值-100。 第四项,warping factor。主要用于检查四边形壳单元,以及实体单元的四边形面。其值基于单元跟其投影间的高差。0说明单元位于一个平面上,值越大说明单元翘曲越厉害。 第五项,parallel deviation。在一个四边形中,由两条对边的向量的点积,通过acos得到一个角度。取两个角度中的大值。0最好。 第六项,maximum corner angle。最大角度。对三角形而言,60度最好,为等边三角形。对四边形而言,90度最好,为矩形。 第七项,skewness。是最基本的网格质量检查项,有两种计算法,Equilateral-Volume-Based Skewness 和Normalized Equiangular Skewness。其值位于0跟1之间,0最好,1最差。 在选定检查项后,我们还可以查看这一项的最差单元。 3.png(18.22 KB, 下载次数: 8)

ABAQUS常用技巧归纳(图文并茂).

ABAQUS学习总结 1.ABAQUS中常用的单位制。-(有用到密度的时候要特别注意) 单位制错误会造成分析结果错误,甚至不收敛。 2.ABAQUS中的时间 对于静力分析,时间没有实际意义(静力分析是长期累积的结果)。对于动力分析,时间是有意义的,跟作用的时间相关。 3.更改工作路径 4.对于ABAQUS/Standard分析,增大内存磁盘空间会大大缩短计算 时间;对于ABAQUS/Explicit分析,生成的临时数据大部分是存储在内存中的关键数据,不写入磁盘,加快分析速度的主要方法是提高CPU的速度。 临时文件一般存储在磁盘比较大的盘符下

提高虚拟内存

5.壳单元被赋予厚度后,如何查看是否正确。 梁单元被赋予截面属性后,如休查看是否正确。 可以在VIEW的DISPLAY OPTION里面查看。 6.参考点 对于离散刚体和解析刚体部件,参考点必须在PART模块里面定义。而对于刚体约束,显示休约束,耦合约束可以在PART ,ASSEMBLY,INTERRACTION,LOAD等定义参考点. PART模块里面只能定义一个参考点,而其它的模块里面可以定义很多个参考点。

7.刚体部件(离散刚体和解析刚体),刚体约束,显示体约束 离散刚体:可以是任意的形状,无需定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。 解析刚体:只能是简单形状,无需定义材料属性,要定义参考点,不需要划分网格。 刚体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。显示体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,不需要要划分网格(ABAQUS/CAE会自动为其要划分网格)。 刚体与变形体比较:刚体最大的优点是计算效率高,因为它在分析作业过程中不参与所在基于单元的计算,此外,在接触分析,如果主面是刚体的话,分析更容易收敛。 刚体约束和显示体约束与刚体部件的比较:刚体约束和显示体约束的优点是去除约束后,就可以立即变为变形体。 刚体约束与显示体约束的比较:刚体约束的部件会参与计算,而显示约束的部件不会参与计算,只是用于显示作用。 8.一般分析步与线性摄动分析步 一般分析步:每个分析步的开始状态都是前一个分析步结束时刻的模型状态; 如果不做修改的话,前一个分析步所施加的载荷,边界条件,约束都会延续到当前的分析步中;所定义的载荷,边界条件以及得到的分析结果都是总量。

ANSYS网格划分技巧

【分享】复杂几何模型的系列网格划分技术 众所周知,对于有限元分析来说,网格划分是其中最关键的一个步骤,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。在ANSYS中,大家知道,网格划分有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。在这里,我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题,尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。 一、自由网格划分 自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一,它在面上(平面、曲面)可以自动生成三角形或四边形网格,在体上自动生成四面体网格。通常情况下,可利用ANSYS的智能尺寸控制技术(SMARTSIZE命令)来自动控制网格的大小和疏密分布,也可进行人工设置网格的大小(AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令)并控制疏密分布以及选择分网算法等(MOPT命令)。对于复杂几何模型而言,这种分网方法省时省力,但缺点是单元数量通常会很大,计算效率降低。同时,由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元,为了获得较好的计算精度,建议采用二次四面体单元(92号单元)。如果选用的是六面体单元,则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元,因此,最好不要选用线性的六面体单元(没有中间节点,比如45号单元),因为该单元退化后为线性的四面体单元,具有过刚的刚度,计算精度较差;如果选用二

次的六面体单元(比如95号单元),由于其是退化形式,节点数与其六面体原型单元一致,只是有多个节点在同一位置而已,因此,可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元,减少每个单元的节点数量,提高求解效率。在有些情况下,必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分,比如,在进行混合网格划分(后面详述)时,只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言,自由网格划分中的层网格功能(由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制)是非常有用的。 二、映射网格划分     映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法,其原始概念是:对于面,只能是四边形面,网格划分数需在对边上保持一致,形成的单元全部为四边形;对于体,只能是六面体,对应线和面的网格划分数保持一致;形成的单元全部为六面体。在ANSYS中,这些条件有了很大的放宽,包括: 1 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形,必须用LCCAT命令将某些边联成一条边,以使得对于网格划分而言,仍然是三角形或四边形;或者用AMAP命令定义3到4个顶点(程序自动将两个顶点之间的所有线段联成一条)来进行映射划分。 2 面上对边的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。

ANSYS网格划分总结大全

有限元分析中的网格划分好坏直接关系到模型计算的准确性。本文简述了网格划分应用的基本理论,并以ANSYS限元分析中的网格划分为实例对象,详细讲述了网格划分基本理论及其在工程中的实际应用,具有一定的指导意义。 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。从几何表达上讲,梁和杆是相同的,从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理,平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。在有限元数值求解中,单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成,连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯(Gauss)积分,而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生(Simpson)积分。辛普生积分点的间隔是一定的,沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同,采用数值积分的求解方式不同,因此实际应用中,一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划,包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时,做到先简单后复杂,先粗后精,2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征,由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点,采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合,如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时,则应采用整体模型,同时选择合理的起点并设置合理的坐标系,可以提高求解的精度和效率,例如,轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材

ANSYS 13.0 Workbench 网格划分及操作案例

第 3章 ANSYS 13.0 Workbench网格划分及操作案例 网格是计算机辅助工程(CAE)模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精 度、求解收敛性和求解速度。此外,建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所 耗费时间中的一个重要部分。因此,一个越好的自动化网格工具,越能得到好的解决方案。 3.1 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分概述 ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力,通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网 格初始化,从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外,变化参数可以得到即时更新的网 格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵活性,可以把正确的网格用于正确的地方, 并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。 网格的节点和单元参与有限元求解,ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。 可以通过预览网格,检查有限元模型是否满足要求,细化网格可以使结果更精确,但是会增 加 CPU 计算时间和需要更大的存储空间,因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在 理想情况下,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:细化网格不能 弥补不准确的假设和错误的输入条件。 ANSYS 13.0 的网格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格 划分平台, ANSYS 13.0 的网格技术集成 ANSYS 强大的前处理功能, 集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT网格划分功能,并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根 据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,流场求解可采用 【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】,结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的 物理场对网格的要求不一样,通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, 也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。 3.2 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分 ANSYS 网格划分不能单独启动,只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启 动,如图 3-1 所示。 图3-1 调入分析系统及网格划分组件

workbench网格划分的 很实用的讲解

如何在ANSYS WORKBENCH中划分网格?经常有朋友问到这个问题。我整理了一下,先给出第一个入门篇,说明最基本的划分思路。以后再对某些专题问题进行细致阐述。 ANSYS WORKBENCH中提供了对于网格划分的几种方法,为了便于说明问题,我们首先创建一个简单的模型,然后分别使用几种网格划分方法对之划分网格,从而考察各种划分方法的特点。 1. 创建一个网格划分系统。 2. 创建一个变截面轴。 先把一个直径为20mm的圆拉伸30mm成为一个圆柱体 再以上述圆柱体的右端面为基础,创建一个直径为26mm的圆,拉伸30mm得到第二个圆柱体。 对小圆柱的端面倒角2mm。 退出DM. 3.进入网格划分程序,并设定网格划分方法。 双击mesh进入到网格划分程序。 下面分别考察各种网格划分方法的特点。 (1)用扫掠网格划分。 对整个构件使用sweep方式划分网格。 结果失败。 该方法只能针对规则的形体(只有单一的源面和目标面)进行网格划分。(2)使用多域扫掠型网格划分。 结果如下

可见ANSYS把该构件自动分成了多个规则区域,而对每一个区域使用扫略网格划分,得到了很规则的六面体网格。这是最合适的网格划分方法。 (3)使用四面体网格划分方法。 使用四面体网格划分,且使用patch conforming算法。 可见,该方式得到的网格都是四面体网格。且在倒角处网格比较细密。 其内部单元如下图(这里剖开了一个截面) 使用四面体网格划分,但是使用patch independent算法。忽略细节。 、 网格划分结果如下图 此时得到的仍旧是四面体网格,但是倒角处并没有特别处理。 (4)使用自动网格划分方法。 得到的结果如下图 该方法实际上是在四面体网格和扫掠网格之间自动切换。当能够扫掠时,就用扫掠网格划分;当不能用扫掠网格划分时,就用四面体。这里不能用扫掠网格,所以使用了四面体网格。 (5)使用六面体主导的网格划分方法。 得到的结果如下

本人学习abaqus五年的经验总结-让你比做例子快十倍

第二章 ABAQUS 基本使用方法 [2](pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。 [3](pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。 ABAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。 [4](pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数 据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存 所修改的内容。 [6](pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance) 是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。 [7](pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。 创建几何部件有两种方法:(1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直 接创建几何部件。(2)导入已有的CAD 模型文件,方法是:点击主菜单File→Import→Part。网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。创建网格部件有三种方法:(1)导入ODB 文件中的网格。(2)导入INP 文件中的网格。(3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。 [8](pp31)初始分析步只有一个,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初始分析步之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型: —Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析 (2)线性摄动分析步(linear perturbation step)只能用来分析线性问题。在ABAQUS/Explicit 中 不能使用线性摄动分析步。在ABAQUS/Standard 中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。 —Buckle: 线性特征值屈曲。 —Frequency: 频率提取分析。 —Modal dynamics: 瞬时模态动态分析。 —Random response: 随机响应分析。 —Response spectrum: 反应谱分析。 —Steady-state dynamics: 稳态动态分析。 [9](pp33)在静态分析中,如果模型中不含阻尼或与速率相关的材料性质,“时间”就没有实际的物 理意义。为方便起见,一般都把分析步时间设为默认的 1。每创建一个分析步,ABAQUS/CAE 就会自动生成一个该分析步的输出要求。 [10] (pp34)自适应网格主要用于ABAQUS/Explicit 以及ABAQUS/Standard 中的表面磨损过程 模拟。在一般的ABAQUS/Standard 分析中,尽管也可设定自适应网格,但不会起到明显的作用。 Step 功能模块中,主菜单Other→Adaptive Mesh Domain 和Other→Adaptive Mesh Controls 分别 设置划分区域和参数。 [11](pp37)使用主菜单Field 可以定义场变量(包括初始速度场和温度场变量)。有些场变量与分析步有关,也有些仅仅作用于分析的开始阶段。使用主菜单Load Case 可以定义载荷状况。载荷状况由一系列的载荷和边界条件组成,用于静力摄动分析和稳态动力分析。

ansysworkbench中划分网格的几种方法

转自宋博士的博客 如何在ANSYS WORKBENCH中划分网格经常有朋友问到这个问题。我整理了一下,先给出第一个入门篇,说明最基本的划分思路。以后再对某些专题问题进行细致阐述。 ANSYS WORKBENCH中提供了对于网格划分的几种方法,为了便于说明问题,我们首先创建一个简单的模型,然后分别使用几种网格划分方法对之划分网格,从而考察各种划分方法的特点。 1. 创建一个网格划分系统。 2. 创建一个变截面轴。 先把一个直径为20mm的圆拉伸30mm成为一个圆柱体 再以上述圆柱体的右端面为基础,创建一个直径为26mm的圆,拉伸30mm得到第二个圆柱体。 对小圆柱的端面倒角2mm。

退出DM. 3.进入网格划分程序,并设定网格划分方法。双击mesh进入到网格划分程序。 下面分别考察各种网格划分方法的特点。(1)用扫掠网格划分。 对整个构件使用sweep方式划分网格。

结果失败。 该方法只能针对规则的形体(只有单一的源面和目标面)进行网格划分。(2)使用多域扫掠型网格划分。 结果如下

可见ANSYS把该构件自动分成了多个规则区域,而对每一个区域使用扫略网格划分,得到了很规则的六面体网格。这是最合适的网格划分方法。 (3)使用四面体网格划分方法。 使用四面体网格划分,且使用patch conforming算法。 可见,该方式得到的网格都是四面体网格。且在倒角处网格比较细密。 其内部单元如下图(这里剖开了一个截面) 使用四面体网格划分,但是使用patch independent算法。忽略细节。

?、网格划分结果如下图 此时得到的仍旧是四面体网格,但是倒角处并没有特别处理。(4)使用自动网格划分方法。 得到的结果如下图

ansysworkbenchmeshing网格划分总结(1)

Base point and delta创建出的点重合时看不到 大部分可划分为四面体网格,但六面体网格仍是首选,四面体网格是最后的选择,使用复杂结构。 六面体(梯形)在中心质量差,四面体在边界层处质量差,边界层处用棱柱网格prism。 棱锥为四面体和六面体之间的过渡 棱柱由四面体网格被拉伸时生成 3D Sweep扫掠网格划:只有单一的源面和目标面,膨胀层可生成纯六面体或棱柱网格 Multizone多域扫掠网格:对象是多个简单的规则体组成时(六面体)——mapped mesh type映射网格类型:包括hexa、hexa/prism ——free mesh type自由网格类型:包括not allowed、tetra、hexa dominant、hexa core(六面体核心) ——src/trg selection源面/目标面选择,包括automatic、manual source手动源面选择 patch conforming:考虑一些小细节(四面体),包括CFD的膨胀层或边界层识别 patch independent:忽略一些小细节,如倒角,小孔等(四面体),包括CFD 的膨胀层或边界层识别 ——max element size 最大网格尺寸 ——approx number of elements大约网格数量 mesh based defeaturing 清除网格特征 ——defeaturing tolerance 设置某一数值时,程序会根据大小和角度过滤掉几何边 Use advanced size function 高级尺寸功能

——curvature['k??v?t??]曲率:有曲率变化的地方网格自动加密,如螺钉孔,作用于边和面。 ——proximity[pr?k's?m?t?]邻近:窄薄处、狭长的几何体处网格自动加密,如薄壁,但花费时间较多,网格数量增加较多,配合min size使用。控制面网格尺寸可起到相同细化效果。 hex dominant六面体主导:先生成四边形主导的网格,然后再得到六面体再按需要填充棱锥和四面体单元。 ——此方法对于不可扫掠的体,要得到六面体网格时推荐 ——对内部容积大的体有用 ——对体积和表面积比小的薄复杂体无用 ——对于CFD无边界层识别 ——主要对FEA分析有用 Automatic自动网格:在四面体网格(patch conforming考虑细节)和扫掠网格(sweep)之间自动切换。 2D Quadrilateral dominant [,kwɑdr?'l?t?r?l]四边形主导 triangles['tra???g(?)l]三角形 uniform quad/tri 均匀四边形或三角形 uniform quad 均匀四边形 膨胀 所有的方法可以应用到膨胀中除了六面体主导控制的薄壁结构的扫掠 可以扫掠(纯六面体或楔形) 网格质量mesh metrics:畸变度skewness,六面体节点数少于四面体的一半,边界层、高区率区域用六面体。 对任意几何,六面体网格划分需要多步,对简单几何,扫掠Sweep和Multizone 是一种简单方式。 几何体的不同部件可以使用不同的网格划分方法(能扫掠的部件扫掠,不能的部

ABAQUS实体单元类型总结

在ABAQUS中,基于应力/位移的实体单元类型最为丰富: (1)在ABAQUS/Sandard中,实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元,均可以采用完全积分或缩减积分,另外还有修正的二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),以及非协调模式单元和杂交单元。 (2)ABAQUS/Explicit中,实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元,以及修正的二次二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),没有二次完全积分实体单元。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 按照节点位移插值的阶数,ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类: 线性单元(即一阶单元):仅在单元的角点处布置节点,在各个方向都采用线性插值。 二次单元(即二阶单元):在每条边上有中间节点,采用二次插值。 修正的二次单元(只有Tri 或Tet 才有此类型):在每条边上有中间节点,并采用修正的二次插值。 ******************************************************************************* *************** 1、线性完全积分单元:当单元具有规则形状时,所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。 缺点:承受弯曲载荷时,会出现剪切自锁,造成单元过于刚硬,即使划分很细的网格,计算精度仍然很差。 2、二次完全积分单元: 优点: (1)应力计算结果很精确,适合模拟应力集中问题; (2)一般情况下,没有剪切自锁问题(shear locking)。 但使用这种单元时要注意: (1)不能用于接触分析; (2)对于弹塑性分析,如果材料不可压缩(例如金属材料),则容易产生体积自锁(volumetric locking);

ansys_网格网格划分教程

血管模型网格划分 网格划分即将所用的模型划分为有限体积或单元,这里我们使用Ansys自身的网格划分器对提取出来的血管模型(STL格式的三维模型)进行网格划分。具体步骤为: 一、软件启动 单击开始---所有程序--Ansys14.0---Meshing---ICEM CFD 14.0。 二、模型导入 1、单击主菜单栏中的File---Import Geometry---STL,如下图: 主菜单烂

2、在下拉菜单对话框中选取血管模型并确定后,血管模型导入完成,如下图; 三、图形参数设置(封闭模型) 1、单击Geometry 工具栏中的Repair Geometry 图标,后单击Build Diagnostic 按钮单击Apply 按钮运行,如下图: 单击此处可调整显示边框与实体 Geometry 工具栏 Repair Geometry 按钮 单击此按钮后单击Apply 按钮 运行后端口显示封闭黄线

2、运行完成后,单击左侧工具栏中的Close Holes图标,然后单击鼠标图形按钮,而后单击模型端口处黄线并单击Apply运行,从而使模型端口封闭,模型有几个端口则反复操作几次,如下图: Close Holes按 钮运行结束 后端口封 闭 四、网格化分参数设置 1、单击Mesh工具栏的Compute Mesh按钮,选取Volume mesh按钮,后单击Compute按钮,而后单击YES按钮,进行初步的电脑网格划分; Mesh工具栏,Compute Mesh 按钮 单击此按钮,而后在下面的Mesh方法中选择,一般选择默 认的方法

运行结束后显示 网格 2、完成上步操作后,单击Mesh工具栏中的Globe mesh setup按钮,一般不更改默认设置,单击Apply按钮运行完成; 3、再次重复单击Compute Mesh按钮,后单击Apply按钮,而后单击YES按钮,进行初步的电脑网格划分,注:(1)可用多种方式进行划分而后单击融合操作,直至满意;(2)若模型有其他漏洞,程序会提示是否修复,一般选择不修复; 五、设置模型边界---共包括:出口端、入口端及墙壁 1、右键单击屏幕左侧控制树中的Part,在下拉菜单中选取Part create,而后在下面的窗口栏中Part部分对端口命名(如:input),然后在Creat Part by Selection部分单击鼠标箭头图形,再在浏览界面中左键单击所需设定的端口(如:输入端),注:只单击一次后进行下步操作,是否选中可能显示不明显,单击Apply运行完成此步操作; 2、依次完成输入端、输出端以及墙的设定。如下图:

abaqus网格划分

如何使用3D实体单元? 1 如果不需要模拟非常大的应变或进行一个复杂的、改变接触条件的问题,则应采用二次减缩 积分单元(CAX8R,CRE8R,CPS8R.C3D20R等)。 2 如果存在应力集中,则应在局部采用二次完全积分单元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等)。它 们可在较低费用下对应力梯度提供最好的解决。尽量不要使用线性减缩积分单元。用细化的二次减缩积分单元与二次完全积分单元求解结果相差不大,且前者时间短。 3 对含有非常大的网格扭曲模拟(大应变分析),采用细网格划分的线性减缩积分单元 (CAX4R,CPE4R.CPS4R,C3D8R等)。 4 对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调单元(CAX4I,CPE4I,CPS4II,C3D8I等)的细网 格划分。 5 对以弯曲为主的问题,如能保证所关心部位单元扭曲较小,使用非协调单元(如C3D8I), 求解很精确。 6 对于弹塑性分析,不可压缩材料(如金属),不能使用二次完全积分单元,否则易体积自锁, 应使用修正的二次三角形或四面体单元、非协调单元,以及线性减缩积分单元。若使用二次减缩积分单元,当应变超过20%-40%要划分足够密的网格。 7 除平面应力问题之外,如材料完全不可压缩(如橡胶),应使用杂交单元; 在某些情况下,近似不可压缩材料也应使用杂交单元。 8 当几何形状复杂时,万不得已采用楔形和四面体单元。这些单元的线性形式,如C3D6和 C3D4,是较差的单元(若需要时,划分较细的网格以使结果达到合理的精度),这些单元也应远离需要精确求解的区域。 9 如使用了自由网格划分技术,四面体单元应选二次的,其结果对小位移问题应该是合理的, 但花时间多。在ABAQUS/Standard中选C3D10,ABAQUS/Explicit中选修正的(C3D10M)。 如有大的塑性变形,或模型中存在接触,且使用默认的“硬”接触关系,也应选C3D10M。 10 ABAQUS/Explicit模拟冲击或爆炸,应选线性单元。

AnsysWorkbench划分网格

Ansys Workbench 划分网格 (张栋zd0561@https://www.sodocs.net/doc/bd16367742.html,) 1、对于三维几何体(对于三维几何体(3D 3D 3D) )有几种不同的网格化分方法。如图1下部所示。 图1网格划分的种类 1.1、Automatic(自动划分法) 1.2、Tetrahedron(四面体划分法) 它包括两种划分方法:Patch Conforming(A W 自带功能),Patch Independent(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm 软件包来实现)。

步骤:Mesh(右键)——Insert——Method (操作区上方)Meshcontrl——Method (左下角)Scope——Geometry Method——Tetrahedrons(四面体网格) Algorithm——Patch Conforming (补充:Patch Independent该算法是基于Icem CFD Tetra的,Tetra部分具有膨胀应用,其对CAD许多面的修补均有用,包括碎面、短边、较差的面参数等。在没有载荷或命名选项的情况下,面和边无需考虑。) 图2四面体网格分两类

图3四面体划分法的参数设置 1.3、Hex Dominant(六面体主导法) 1.4、Sweep(扫掠划分法) 1.5、MultiZone(多区划分法) 2、对于面体或者壳二维几何 对于面体或壳二维(2D),A W有一下: Quad Dominant(四边形单元主导) Triangles(三角形单元) Uniform Quad/Tri(均匀四面体/三角形单元) Uniform Quad(均匀四边形单元) 3、网格参数设置 下图为缺省设置(Defaults)下的物理环境(Physics Preferance)

ANSYS网格划分浅谈

ANSYS网格划分浅谈 在本学期,我们学习了CAX这门课程。通过对这一门课程8周的学习使我对本模块的认识和了解有了一种新的看法。在老师的认真教育和带领下把我们引入了一个新的领域。在CAX这个领域中包括CAD CAM CAE CAPP等的各项技术,这些技术都是将理论知识和计算机辅助集合在一起的新兴工业工程技术,是要将理论和实践的学科。在下面我主要将我这段学习期间对于ANSYS软件的学习中关于有限元网格划分的一些认识和经验做个报告总结。 1、ANSYS网格划分简述 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。在划分网格前,用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。在ANSYS中,大家知道,网格划分有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。单元属性主要包括:单元类型、实常数、材料常数。典型的实常数包括:厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。材料属性包括:弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划,包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时,做到先简单后复杂,先粗后精,2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征,由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点,采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合,在进行模态分析、屈曲分析整体求解时,则应采用整体模型,同时选择合理的起点并设置合理的坐标系,可以提高求解的精度和效率,例如,轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材料的体积自锁等问题。 ANSYS软件平台提供了网格映射划分和自由适应划分的策略。映射划分用于曲线、曲面、实体的网格划分方法,可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体,通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制,映射划分只用于规则的几何图素,对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体,采用三角形、四边形、四面体进行划分,采用网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。

Abaqus划分网格技巧小结

Abaqus中三维几何体生成结构网格的分割方法图1 可以直接生成结构网格的三维几何体图2 不可以直接生成结构网格的三维几何体几何体中有孔圆弧≥900 有不能生成二 维结构网格的面一个项点有三条以上的边共用图3 分割示例无法生成结构网格的问题分割示例 1 几何体中有孔如将孔分割成半圆或者1/4圆从而去除孔 2 圆弧≥900 如将1800圆弧分成两个900圆弧3 有不能生成二维结构网格的面如半圆周面只含有二个边而一个面至少含有三条以上的边界才能生成二维结构网格所以将半圆分半这样每个面便 有三条边 4 一个顶点只能有三条边共用 5 一个区域至少 有四个面如四面体6 如果区域中包含拓朴关系则这个区域只能有六个面。如果多于六个面则如图4所示可以使用virtual topology对面进行合并直至所含的面只有六个面。图4 使用virtual topology对面进行合并直至所含的面只有六个面7 面与面之间的角度最好接近于90°如果面与面角度 ≥1500则需进行分割8 对区域中的每个面则有以下要求8.1如果区域不是立方体cube则其面必须是一个整面单一面不能含有多个面片8 8.2 如果区域是立方体cubea side can be a connected set of faces that are on the same geometric surface. In addition the pattern of the faces must allow rows and columns of hexahedral elements to be created in a regular grid pattern along that entire side when the cube is meshed. For example Figure 5

学习abaqus五年的经验总结,

第二章ABAQUS基本使用方法 [2](pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。 [3](pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid (实心体)而不是Shell (壳)。 ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。 [4](pp22) 对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数 据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存 所修改的内容。 [6](pp26) 每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”( instance) 是部件(part )在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件上,相互作用 ( interaction )、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制 参数定义在整个模型上。 [7](pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件( native part)和网格部件(orphan mesh part )。 创建几何部件有两种方法: ( 1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直 接创建几何部件。(2)导入已有的CAD模型文件,方法是:点击主菜单File宀Import宀Part。网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。创建网格部件有三种方法: (1)导入ODB 文件中的网格。( 2)导入INP 文件中的网格。 (3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh T Create Mesh Part。 [8](pp31)初始分析步只有一个,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初始分析步 之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于 线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型: —Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析 (2)线性摄动分析步( linear perturbation step )只能用来分析线性问题。在ABAQUS/Explicit 中不能使用线性摄 动分析步。在ABAQUS/Standard 中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。 —Buckle: 线性特征值屈曲。 —Frequency: 频率提取分析。 —Modal dynamics: 瞬时模态动态分析。 —Random response: 随机响应分析。 —Response spectrum: 反应谱分析。 —Steady-state dynamics: 稳态动态分析。 [9]( pp33)在静态分析中,如果模型中不含阻尼或与速率相关的材料性质,“时间”就没有实际的物 理意义。为方便起见,一般都把分析步时间设为默认的 1。每创建一个分析步,ABAQUS/CAE就会自动生成一个该分析步的输出要求。 [10]( pp34)自适应网格主要用于ABAQUS/Explicit以及ABAQUS/Standard中的表面磨损过程 模拟。在一般的ABAQUS/Standard 分析中,尽管也可设定自适应网格,但不会起到明显的作用。 Step 功能模块中,主菜单Other t Adaptive Mesh Domain 和Other t Adaptive Mesh Controls 分别设置划分区域和参数。 [11](pp37)使用主菜单Field可以定义场变量(包括初始速度场和温度场变量) 。有些场变量与分析步有关,也有些仅仅作用于分析的开始阶段。使用主菜单Load Case可以定义载荷状况。载荷状况由一系列的 载荷和边界条件组成,用于静力摄动分析和稳态动力分析。 [12]( pp42)独立实体是对部件的复制,可以直接对独立实体划分网格,而不能对相应的部件划分网格。非独立实体

ANSYS网格划分详细介绍

ANSYS网格划分详细介绍 众所周知,对于有限元分析来说,网格划分是其中最关键的一个步骤,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。在ANSYS中,大家知道,网格划分有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。在这里,我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题,尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。一、自由网格划分 自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一,它在面上(平面、曲面)可以自动生成三角形或四边形网格,在体上自动生成四面体网格。通常情况下,可利用ANSYS 的智能尺寸控制技术(SMARTSIZE命令)来自动控制网格的大小和疏密分布,也可进行人工设置网格的大小(AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令)并控制疏密分布以及选择分网算法等(MOPT命令)。对于复杂几何模型而言,这种分网方法省时省力,但缺点是单元数量通常会很大,计算效率降低。同时,由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元,为了获得较好的计算精度,建议采用二次四面体单元(92号单元)。如果选用的是六面体单元,则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元,因此,最好不要选用线性的六面体单元(没有中间节点,比如45

号单元),因为该单元退化后为线性的四面体单元,具有过刚的刚度,计算精度较差;如果选用二次的六面体单元(比如95号单元),由于其是退化形式,节点数与其六面体原型单元一致,只是有多个节点在同一位置而已,因此,可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非 退化的四面体单元,减少每个单元的节点数量,提高求解效率。在有些情况下,必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分,比如,在进行混合网格划分(后面详述)时,只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言,自由网格划分中的层网格功能(由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制)是非常有用的。二、映射网格划分 映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法,其原始概念是:对于面,只能是四边形面,网格划分数需在对边上保持一致,形成的单元全部为四边形;对于体,只能是六面体,对应线和面的网格划分数保持一致;形成的单元全部为六面体。在ANSYS中,这些条件有了很大的放宽,包括: 1 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形,必须用LCCAT命令将某些边联成一条边,以使得对于网格划分而言,仍然是三角形或四边形;或者用AMAP命令定义3到4个顶点(程序自动将两个顶点之间的

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