ANSYSMESHING简明培训教程ANSYS网格划分介绍0-2TrainingManual课程目标•第1章:Workbench简介•第2章:网格应用概述•第3章:3D几何网格划分方法•第4章:一般网格应用控制•第5章:四面体网格划分•第6章:扫掠网格划分•第7章:Multizone网格划分•第8章:2D几何网格划分0-3TrainingManual3D几何网格划分方法•3D几何有六种不同网格划分方法:–自动划分–四面体•PatchConforming•PatchIndependent–(ICEMCFDTetraalgorithm)–扫掠划分–多区–六面体支配的–CFX-网格0-4TrainingManual2D几何网格划分方法•面体或壳2D几何有四种不同网格划分方法:–自动的(四边形支配)–三角形–均匀四边形和三角形–均匀四边形0-5TrainingManual四面体网格•优点:–任意体总可以用四面体网格–可以快速,自动生成,并适用于复杂几何–在关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格–可使用膨胀细化实体边界附近的网格(边界层识别)•缺点:–在近似网格密度情况下,单元和节点数高于六面体网格–一般不可能使网格在一个方向排列–由于几何和单元性能的非均质性,不适合于薄实体或环形体0-6TrainingManual四面体算法•在ANSYS网格划分平台,有两种算法生成四面体网格–PatchConforming:首先由默认的考虑几何所有面和边的Delaunay或AdvancingFront表面网格划分器生成表面网格(注意:一些内在缺陷在最小尺寸限度之下)。然后基于TGRIDTetra算法由表面网格生成体网格。–PatchIndependent:生成体网格并映射到表面产生表面网格。如没有载荷,边界条件或其它作用,面和它们的边界(边和顶点)不必要考虑。这个方法更加容许质量差的CAD几何。PatchIndependent算法基于ICEMCFDTetra。•两种四面体算法都可以用于CFD的边界层识别.静力搅拌器PatchConforming四面体和扫掠网格划分方法作业3.10-8TrainingManual目标•这个作业举例说明多体元件中PatchConforming四面体和扫掠网格划分方法的混合使用,生成混合四面体/棱柱和六面体单元的一致网格•也示范了扫掠和PatchConforming方法中Inflation的使用0-9TrainingManual定义几何1.从指南文件夹将sm.agdb文件复制进你的工作目录2.启动Workbench并双击右边ComponentSystems面板的Mesh项3.右击项目示图区中Mesh项中Geometry并选择ImportGeometry/Browse4.浏览复制的sm.agdb文件并点击Open5.注意这时Geometry有一个绿色对号标记,暗示几何已经被定义Thefirst9stepsrepeattheprocessfollowedforTutorial2.1.0-10TrainingManual初始网格7.双击视图区中Mesh或右击并选择Edit8.展开Outline中Geometry项看到一个4体部件9.左击Mesh项,将Physicspreference设置为CFD并选择FLUENT求解器10.右击Mesh插入一个网格划分方法.从模型中选择三个圆柱体并选择SweepMethod11.设置Src/TargetSelection为ManualSource并选择圆柱体的三个端面1230-11TrainingManualPatchConforming四面体12.右击Mesh插入一个网格划分方法.选择模型的中心圆锥体,并选择PatchConforming四面体法0-12TrainingManual初始网格(无膨胀)13.展开网格设置中Inflation项并将UseAutomatictetInflation选项设置为None,因为将手动在两种不同方法中应用膨胀。确保网格设置如右图所示。14.右击Mesh生成网格。网格是一致的。0-13TrainingManual扫掠方法中膨胀15.右击SweepMethod并选择InflatethisMethod.膨胀将作用于三个源面.16.对boundary,需要选择面的三个外圆边(可能需要启动SelectEdges触发器来简化这个操作).17.设置maximumthickness为0.2m,保留其它默认设置.Right-click0-14TrainingManual四面体方法中膨胀18.右击四面体方法并选择InflatethisMethod.膨胀将作用于中心体.选择圆锥体的2个外部径向面19.设置InflationOption为TotalThickness并将MaximumThickness设置为0.2m,保留其它默认设置。Right-click0-15TrainingManual生成网格20.生成网格.注意扫掠区域产生了六面体而中心体生成了棱柱和四面体。21.检验所有的网格一致,并保存项目。0-16TrainingManual膨胀网格的内部视图第八章表面网格划分0-18TrainingManual概述•2D分析的网格•壳和表面体的网格划分方法–自动方法(四边形支配的)–所有三角形–均匀的四边形/三角形–均匀的四边形•表面网格划分控制•表面划分和膨胀•作业9.12DFluent分析的表面体网格划分0-19TrainingManual2D分析网格•ANSYS中Fluent和Mechanical产品接受2D分析的2D(表面)网格•对在DesignModeler或其它CAD程序包创建的表面体创建表面网格或壳网格•CFX不接受表面网格划分,因为它是一个固有3D代码.为在CFX做2D分析,创建对称方向一个单元厚度的体网格(使用Sweep),如对:–2D薄块–2D轴对称的薄楔形(5°)•因此讲稿中讨论的表面网格划分方法是适合于FluentCFD或ANSYSMechanical分析的0-20TrainingManual表面网格划分方法•表面体网格划分方法–自动方法(四边形支配的)–三角形–均匀的四边形/三角形–均匀的四边形0-21TrainingManual表面网格划分控制•以下的网格控制可能是对表面网格划分最有用的–边尺寸•必要使用BiasFactor和硬分割–映射面划分•Totrytoenforceastructuredratherthanapavedmesh•边,角,和端面可由高级选项定义0-22TrainingManual映射面划分控制•支持边/角控制来定义子映射策略0-23TrainingManual表面划分和膨胀•对表面划分方法可以定义膨胀•对扫掠网格,它对边定义,作用于面0-24TrainingManual2-D膨胀2-D膨胀控制–2-D平面模型(Qmorph)–2-D扫掠的膨胀LayerCompressionStair-step2DFluent分析的表面体网格划分作业8.10-26TrainingManual这个作业示范对一2-D混合肘生成网格的过程。混合肘结构是通常在动力设备中遇到的2-D表示的管系统。混合区域附近的流场和温度场是CFD分析者所关心的。•目标:–向ANSYS网格程序输入在DesignModeler创建的2D几何–对表面体创建2-D网格目标长度单位是mm0-27TrainingManual输入几何1.从指南文件夹将mixingelbow.agdb文件复制进你的工作目录2.启动Workbench并双击ComponentSystems面板的Mesh项3.右击项目示图区中Mesh中Geometry并选择ImportGeometry/Browse4.浏览复制的mixingelbow.agdb文件并点击Open,注意这时Geometry有一个绿色对号标记,暗示几何已经被定义0-28TrainingManual设置划分方法5.双击项目示图区Mesh对象中Mesh项打开ANSYS网格划分6.在MeshingOptions面板将PhysicsPreference设为CFD并选择Automatic网格划分方法,然后点击OK4个表面体0-29TrainingManual设置边尺寸7.右击Outline中Mesh,并选择Insert/Sizing,将SelectionFilter改为Edges并选择如图所示4条边8.设置边尺寸Type为NumberofDivisions并输入10,Behavior设为Hard.BiasType设为shrinktowardstheedges且Biasfactor为100-30TrainingManual9.对如图所示其它边重复以上过程设置边尺寸0-31TrainingManual设置边尺寸0-32TrainingManual映射面划分和网格10.如图插入MappedFaceMeshing.选择所有的四个面11.生成网格,注意边尺寸的类似膨胀方法