ANSYS网格划分初级介绍

　本文介绍了ANSYS网格划分的初级内容。

　　ANSYS网格划分简述

　　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。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为用户提供了两种网格划分类型：自由和映射

　　所谓%26ldquo;自由%26rdquo;，体现在没有特定的准则，对单元形状无限制，生成的单元不规则，基本适用于所有的模型。自由网格生成的内部节点位置比较随意，用户无法控制。操作方式是打开Mesh Tool工具条上的Free选项。所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。对于面，自由网格可以只由四边形单元组成，也可以只由三角形单元组成，或两者混合。对于体，自由网格一般限制为四面体单元。

　　映射网格划分要求面或体形状满足一定规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元，它生成的单元形状比较规则，适用于形状规则的面和体。对于映射网格划分，生成的单元尺寸依赖于当前DSIZE、ESIZE、KESIZE、LESIZE和ASIZE的设置。Smartsize不能用于映射网格划分。当使用硬点时，不支持映射网格划分。

　　面映射网格划分：包括全部是四边形单元或者全部是三角形单元。

　　此面必须由3或4条线围成，在对边上必须有相等的单元划分数。如果此面由3条线围成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数。对边网格数之差相等，或者一对对边网格数相等，另一对网格数之差为偶数，也可以进行映射网格划分。

　　如果一个面由多于4条的线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，然而，为了将总的线数减少到4，其中的某些线可以被加起来(add)或连接起来(concatenated，一种进行网格划分时的操作)。

　　代替进行连接操作(concatenation)，可以用拾取一个面的

　　3个或4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法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。

　　为了得到映射网格，必须在面的对边上指定相等的线的划分数(或者定义线的划分数对应于某种传递方式)。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由一条边传递到对边，传递所有相邻的要划分网格的面)

　　体映射网格：为了给一个体划分六面体单元，则必须满足

　　·它必须是块形(六面体)，五面体或四面体形

　　·在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相等

　　·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

　　·相对棱边上划分的单元数必须相等

　　为了进行体映射网格划分，可以通过连接面来减少围成体的边界面的数目。给体进行映射网格划分时，连接面也要求连接线。在有些情况下，也可以将面加起来而不用面连接的方法(当面是平的并且共面时)，这样，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接操作。

　　MSHKEY，KEY指定网格划分种类，KEY的值为%26ldquo;0%26rdquo;时采用自由网格划分，为%26ldquo;1%26rdquo;时采用映射网格划分，为%26ldquo;2%26rdquo;时首先按映射网格划分，不能划分时则采用自由网格划分。

　　MSHAPE，KEY，DIMENSION指定单元划分形状，当KEY=0、DIMENSION=2D时采用四边形单元划分网格;当KEY=0、DIMENSION=3D时采用六面体形单元划分网格;当KEY=1、DIMENSION=2D时采用三角形单元划分网格;当KEY=1、DIMENSION=3D时采用四面体形单元划分网格

　　智能尺寸网格划分

　　灵活的Smartsize(单元大小)是自由网格划分操作生成初始单元大小的网格划分特点，它在自动网格生成过程中对生成合理的单元形状提供了机会。Smartsize算法首先对将要划分网格的面或体上的所有线估算单元边长大小，然后对几何体上的弯曲近似区域的线进行细化，最后自动生成合理形状的单元和单元尺寸分布。它的控制有两种：基本控制和高级控制。

　　①基本控制：可以简单指定网格划分尺寸(1～10，对应网格由细到粗)命令SMRTSIZE，SIZLVL

　　②高级控制：用来设置人工控制网格质量，命令SMRTSIZE