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ANSYS workbench网格检查

ANSYS workbench网格检查

①网格质量检查

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。

Element Quality 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。

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。

Jacobian Ratio 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。

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。

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。

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。

Skewness

是最基本的网格质量检查项,有两种计算法,Equilateral-V olume-Based Skewness 和Normalized Equiangular Skewness。其值位于0跟1之间,0最好,1最差。

②运用APDL宏(如“sortelem.mac”)可以检查hex-dominan网格划分生成的六面体、四面体、五面体或是锥形单元的数目。

FLUENT动网格讲解分析

题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢! 该专题主要包括以下的主要内容: ##1.动网格的相关知识介绍; ##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; ##3. 与动网格应用有关的参考文献; ##4. 使用动网格进行计算的一些例子。 ##1.动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C 语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型(dynamic layering)和局部重划模型(local remeshing)。 弹簧近似光滑模型 在弹簧近似光滑模型中,网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后,会产生与位移成比例的力,力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡,但是在外力作用下,弹簧系统经过调整将达到新的平衡,也就是说由弹簧连接在一起的节点,将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说,从边界节点的位移出发,采用虎克定律,经过迭代计算,最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置,这就是弹簧光顺法的核心思想。 原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系,但是在非四面体网格区域(二维非三角形),最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法: (1)移动为单方向。 (2)移动方向垂直于边界。 如果两个条件不满足,可能使网格畸变率增大。另外,在系统缺省设置中,只有四面体网格 (三维)和三角形网格(二维)可以使用弹簧光顺法, 需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令spring-on-all-shapes?,然后激活该选项即

在ANSYS平台上的复杂有限元网格划分技术

在ANSYS平台上的复杂有限元网格划分技术 1. 网格密度 有限元结构网格数量的多少将直接影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来说,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,怎样在这两者之间找到平衡,是每一个CAE工作者都想拥有的技术。网格较少时,增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高很少,而计算时间却大幅度增加。所以应该注意网格数量的经济性。实际应用时,可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,应该继续增加网格,重新计算,直到结果误差在允许的范围之内。 在决定网格数量时还应该考虑分析类型。静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一点。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下取相对较多的网格。同样在结构响应计算中,计算应力响应所取的网格数量应该比计算位移响应的多。在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选取较少的网格,如果计算的阶数较高,则网格数量应该相应的增加。在热分析中,结构内部的温度梯度不大时,不需要大量的内部单元,否则,内部单元应该较多。 有限元分析原则是把结构分解成离散的单元,然后组合这些单元

解得到最终的结果。其结果的精度取决于单元的尺寸和分布,粗的网格往往其结果偏小,甚至结果会发生错误。所以必须保证单元相对足够小,考虑到模型的更多的细节,使得到的结果越接近真实结果。由于粗的网格得到的结果是非保守的,因此要认真查看结果,其中有几种方法可以帮助读者分析计算结果与真实结果之间的接近程度。 最常用的方法是用对结果判断的经验来估计网格的质量,以确定网格是否合理,如通过看云图是否与物理现象相一致,如果云图线沿单元的边界或与实际现象不一致,那么很有可能结果是不正确的。 更多的评价网格误差的方法是通过比较平均的节点结果和不平均的单元结果。如在ANSYS中,提供了两条显示结果的命令:PLNS,PLES。前者是显示平均的节点结果,后者是显示不平均的单元结果。PLNS命令是计算节点结果,它是通过对该节点周围单元结果平均后得到的,分析结果是基于单元高斯积分点值,然后外插得到每个节点,因此在给定节点周围的每个单元都由自己的单元计算得到,所以这些节点结果通常是不相同的。PLNS命令是在显示结果之前将每个节点的所有结果进行了平均,所以看到的云图是以连续的方式从一个单元过渡到另外一个单元。而PLES命令不是对节点结果平均,所以在显示云图时单元和单元之间是不连续的。这种不连续程度在网格足够密(即单元足够小)的时候会很小或不存在,而在网格较粗时很大。由于PLNS结果是一个平均值,所以它得到的结果会比PLES的结果小,他

ansysworkbenchmeshing网格划分总结

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

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 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

fluent网格质量检查

网格划分策略与网格质量检查 判断网格质量的方面有: Area单元面积,适用于2D单元,较为基本的单元质量特征。 Aspect Ratio长宽比,不同的网格单元有不同的计算方法,等于1是最好的单元,如正三角形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过5:1. Diagonal Ratio对角线之比,仅适用于四边形和六面体单元,默认是大于或等于1的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于1,也就是正四边形或正六面体。 Edge Ratio长边与最短边长度之比,大于或等于1,最好等于1,解释同上。 EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。 EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。2D质量好的单元该值最好在0.1以内,3D单元在0.4以内。 MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Size Chang e相邻单元大小之比,仅适用于3D单元,最好控制在2以内。 Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Volume单元体积,仅适用于3D单元,划分网格时应避免出现负体积。 Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 以上只是针对Gambit帮助文件的简单归纳,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。 另外,在Fluent中的窗口键入:grid quality 然后回车,Fluent能检查网格的质量,主要有以下三个指标: 1.Maxium cell squish: 如果该值等于1,表示得到了很坏的单元;

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

AnsysWorkbench划分网格

Ansys Workbench 划分网格 (张栋zd0561@https://www.sodocs.net/doc/ea632441.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:

FLUENT网格质量

答:我个人认为主要有三项: 网格的正交性,雅可比值,扭角,和光滑性。 对于一般的cfd程序,结构化网格要求正交性和光滑性(就是你说的 最大最小比率相差不大,想不出一个名次就用这个了)要比较好 但是对于fluent这样基于非结构网格的,尤其是其中程序中 加入了很多加快收敛速度的方法的软件,后者要求就不要太高 我觉得真正需要考虑网格影响的,一般应该在结构网格上才需要 基于非结构网格的有限体积法,计算通量的时候存在相邻节点的通量计算本身就可能存在计算误差,所以精度不会高到那儿, 顺便说一下,对于fluent,顶多二阶格式就够了,而且绰绰有余,一般我都用一阶 因为完全没有必要,其在计算中的误差远远达不到二阶的精度。 网格质量本身与具体问题的具体几何特性、流动特性及流场求解算法有关。因此,网格质量最终要由计算结果来评判,但是误差分析以及经验表明,CFD计算对计算网格有一些一般性的要求,例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。对于复杂几何外形的网格生成,这些要求往往并不可能同时完全满足。例如,给定边界网格点分布,采用Laplace 方程生成的网格是最光滑的,但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件,其网格点分布也很有可能不能捕捉流动特征,因此,最光滑的网格不一定是最好的网格。 对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Jacobian必须为正值,即网格体积必须为正,其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角(skew angle)、纵横比(aspect ratio、Laplacian、以及弧长(arclength)等。通过计算、检查这些参数,可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。 Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。有限元素法关于插值逼近误差估计的理论,实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定:即每个单元的内切球半径与外切球半径之比,应该是一个适当的,与网格疏密无关的常数。 如果import到fluent里,check一下,除了看体积不为负。 GAMBIT gambit中点最右下脚的放大镜,然后看百分数,百分数越大网格越好 以下转自马叉虫的个人空间 https://www.sodocs.net/doc/ea632441.html,/?uid-64676-action-viewspace-itemid-43 要生成一套好的网格,我觉得以下几点是很必要的: 1.选择一款好的网格生成软件; 2.确保实体尽量简洁; 3.合理布置线上节点;

gambit网格质量检查

Area单元面积,适用于2D单元,较为基本的单元质量特征。 Aspect Ratio长宽比,不同的网格单元有不同的计算方法,等于1是最好的单元,如正三角形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过5:1. Diagonal Ratio对角线之比,仅适用于四边形和六面体单元,默认是大于或等于1的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于1,也就是正四边形或正六面体。 Edge Ratio长边与最短边长度之比,大于或等于1,最好等于1,解释同上。 EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。 EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。2D质量好的单元该值最好在0.1以内,3D单元在0.4以内。 MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Size Change相邻单元大小之比,仅适用于3D单元,最好控制在2以内。 Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。Volume单元体积,仅适用于3D单元,划分网格时应避免出现负体积。 Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 以上只是针对Gambit帮助文件的简单归纳,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。 另外,在Fluent中的窗口键入:grid quality 然后回车,Fluent能检查网格的质量,主要有以下三个指标: 1.Maxium cell squish: 如果该值等于1,表示得到了很坏的单元; 2.Maxium cell skewness: 该值在0到1之间,0表示最好,1表示最坏; 3.Maxium 'aspect-ratio': 1表示最好。

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。

ANSYS网格划分原则

ANSYS有限元网格划分的基本原则 默认分类 2009-05-20 13:56:46 阅读508 评论0 字号:大中小订阅 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。 3 ANSYS网格划分基本原则 3.1 网格数量 网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。

ANSYS自适应网格划分

ANSYS自适应网格划分 (1) 何为网格自适应划分? ANS YS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。(误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Gui第五章中讨论。)通过这种误差估计,程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话,程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分,然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值 (或直到用户指定的最大求解次数)。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏,ADAPT.MAC完成自适应网格划分的功能。 用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。(在一些情况下,不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分,下面还要讨论。)这些要求包括: 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。模型最好应该使用一种材料类型,因为误差计算是根据平均结点应力进行的,在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此,在两个相邻单元应力连续的情况下,其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变,这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。 模型必须是可以划分网格的:即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid

ansys workbench meshing网格划分总结学习资料

a n s y s w o r k b e n c h m e s h i n g网格划分总 结

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

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

关于ansys网格密度控制

在一般情况下,采用默认网格控制可以使模型生成足够的网格,此时不需指定任何网格划分控制。但如果要得到更精确的网格划分结果,则需在对模型进行网格划分前实施网格划分控制,采用如下方法可进行网格划分控制。 (1)设置线段默认网格划分控制 Command:ESIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Global︱Size GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Adv Opts Command:DSIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Global︱Other (2)对距关键点最近的线段设置网格划分控制 Command:KESIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Keypoints︱All KPs GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Keypoints︱Clr Size GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Keypoints︱Picked KPs (3)对所选线段设置网格划分控制 Command:LESIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱All Lines GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Clr Size GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Copy Divs GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Flip Bias GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Picked Lines GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Layers︱Picked Lines GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Layers︱Clr Layers (4)对面上线段设置网格划分控制 Command:AESIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Areas︱All Areas GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Areas︱Clr Size GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Areas︱Picked Areas (5)设置智能网格划分控制 Command:SMARTSIZE GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Adv Opts GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Basic GUI:Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Status

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