網(wǎng)格編輯的案例
Ansys 2021R2結(jié)構(gòu)網(wǎng)格編輯新功能介紹
圖12 載荷及結(jié)果顯示
結(jié)語
可見，新增的Extrude和Revolve功能不僅可以對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行操作，還可以給生成的網(wǎng)格賦予相應(yīng)的幾何特征，提升了建模和網(wǎng)格劃分的靈活性，提高了用戶效率。同時(shí)，拉伸得到的面，如果與已有的實(shí)體表面發(fā)生接觸，則可以完成相應(yīng)的接觸設(shè)置。
通過上文的案例演示，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格編輯的這些新功能還是十分強(qiáng)大的。這些新功能對(duì)于諸如印刷電路板(PCB)、渦輪機(jī)葉輪之類的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真十分有幫助。通常此類結(jié)構(gòu)比較容易得到面網(wǎng)格，通過Pull>Extrude或Pull>Revolve工具比較容易拉伸出基于殼單元的實(shí)體網(wǎng)格。同樣，對(duì)于需要考慮表面效應(yīng)的問題，Pull>Surface Coating工具可以起到一定的作用。
本文通過軟件測(cè)試，讓讀者初步了解網(wǎng)格編輯中Pull相關(guān)的新功能。關(guān)于該新功能的更多內(nèi)容，讀者可以查閱Ansys 2021R2幫助文檔做深入了解。
展開 Ansys 2021R2結(jié)構(gòu)網(wǎng)格編輯新功能介紹
通常此類結(jié)構(gòu)比較容易得到面網(wǎng)格，通過Pull>Extrude或Pull>Revolve工具比較容易拉伸出基于殼單元的實(shí)體網(wǎng)格。同樣，對(duì)于需要考慮表面效應(yīng)的問題，Pull>Surface Coating工具可以起到一定的作用。
本文通過軟件測(cè)試，讓讀者初步了解網(wǎng)格編輯中Pull相關(guān)的新功能。關(guān)于該新功能的更多內(nèi)容，讀者可以查閱Ansys 2021R2幫助文檔做深入了解。
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商品名稱
：ANSYS Workbench
結(jié)構(gòu)分析理論詳解與高級(jí)應(yīng)用
內(nèi)容亮點(diǎn)：
內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)分析的理論背景、仿真幾何模型的準(zhǔn)備、部件的裝配與連接、網(wǎng)格劃分與網(wǎng)格編輯、外部模型的裝配、載荷和邊界條件、應(yīng)力奇異和應(yīng)力解答的精度問題、高級(jí)接觸選項(xiàng)、非線性分析的監(jiān)控與故障診斷、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析專題、流固耦合分析、多體動(dòng)力學(xué)分析與動(dòng)力子結(jié)構(gòu)方法、熱傳導(dǎo)與熱應(yīng)力計(jì)算、APDL Command對(duì)象使用、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、Workbench建模選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的ANSYS單元與選項(xiàng)說明等。
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展開 『分享』網(wǎng)格編輯實(shí)例1
網(wǎng)格編輯實(shí)例1
F1-EditMeshV10-中文.rar
F2-WS-WingBody1V10-中文.rar
無面生成網(wǎng)格及網(wǎng)格編輯
無面生成網(wǎng)格.gif
技術(shù)小貼士-是否了解用于創(chuàng)建高品質(zhì)Mesh（網(wǎng)格）的形狀編輯功能？(刪除面，刪除邊，填充孔)
在CAE仿真中通常不需要原始CAD幾何體中的孔，圓角或邊。但是這些形狀對(duì)Mesh創(chuàng)建有不利影響。例如，在一個(gè)小孔周圍創(chuàng)建一個(gè)密集element（單元），實(shí)際上如果不是希望看到CAE仿真中那個(gè)孔的影響，忽略孔來創(chuàng)建Mesh更有利于創(chuàng)建高品質(zhì)Mesh。
此時(shí)可用的功能有Body Edit Mode的Delete Face, Delete Edge, Fill Hole。
查看下圖可以了解各個(gè)功能的使用方法。
1. Delete Face: 刪除不需要的形狀的功能
2. Delete Edge: 刪除不需要的Edge（邊）的功能
3. Fill Hole: 填充不必要的孔的功能
參考: Geometry Refinement
此外，如果使用Auto Mesh，Geo. Refine (Geometry Refinement)對(duì)話框中可以實(shí)現(xiàn)類似的效果。但是，該功能對(duì)Advance Mesh不產(chǎn)生影響，因此在使用Advance Mesh時(shí)，必須使用上述Delete Face， Delete Edge， Fill Hole。
請(qǐng)使用這些功能來創(chuàng)建高品質(zhì)Mesh。
展開 AI Environment是一款世界頂級(jí)的CAE分析前后處理器
她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、網(wǎng)格編輯技術(shù)以及廣泛的求解器支持能力是她的五大特點(diǎn)。同時(shí)作為ANSYS 家族的一款專業(yè)分析環(huán)境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺(tái),與ANSYS系列產(chǎn)品無縫連接。
· CAD模型修復(fù)——輕松處理來自CAD模型的不完整曲面（俗稱“爛模型”）
· 中面抽取——自動(dòng)為來自CAD軟件的薄板模型抽取中面，用于殼單元網(wǎng)格劃分
· 網(wǎng)格雕塑——區(qū)別于其它軟件的“堆砌”技術(shù)，可將任意復(fù)雜形體劃分成六面體網(wǎng)格
· 網(wǎng)格編輯——提高網(wǎng)格質(zhì)量、進(jìn)行網(wǎng)格類型變換的靈活工具
ANSYS ICEM-CFD是一款世界頂級(jí)的CFD前后處理器，為所有世界流行的CFD軟件提供高效可靠的分析模型。她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)以及網(wǎng)格編輯技術(shù)是她的四大特點(diǎn)。
AI Environment是融合了ICEM-CFD的所有優(yōu)點(diǎn)、重新整合界面、推廣到結(jié)構(gòu)有限元市場(chǎng)的新產(chǎn)品。
展開 AI Environment綜述
ANSYS AI Environment除了提供一般CAE軟件具有的普通前后處理功能外，作為專業(yè)級(jí)的前后處理器，其還具有強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、中面抽取能力、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、豐富的網(wǎng)格質(zhì)量檢查手段，靈活網(wǎng)格編輯方法，以及廣泛的求解器支持等等。
AI Environment作為ANSYS家族的一款專業(yè)CAE分析環(huán)境, AI Environment可以完全集成到ANSYS/Workbench,與ANSYS/Workbench系列產(chǎn)品無縫連接。AI Environment還與專業(yè)CFD前處理ICEM CFD統(tǒng)一界面和操作方式，用戶不但不用重復(fù)學(xué)習(xí)不同的軟件，而且可以在同一界面下實(shí)現(xiàn)同時(shí)劃分出FEA和CFD的網(wǎng)格，分別輸出到不同類型的求解器。
特色功能
強(qiáng)大的幾何處理能力
豐富的網(wǎng)格生成算法
豐富的質(zhì)量檢查手段
靈活的網(wǎng)格編輯方法
獨(dú)特的網(wǎng)格雕塑技術(shù)
中面抽取，自動(dòng)繼承厚度信息
任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)全六面體網(wǎng)格
支持廣泛的CAE求解器類型：Ansys、Nastran、Abaqus、LS-Dyna、AutoDy、Feko
網(wǎng)格雕塑技術(shù)—全六面體網(wǎng)格
客戶價(jià)值
節(jié)省了大量幾何修復(fù)的工作量
綜合使用多種方法，快速得到滿意網(wǎng)格
利用網(wǎng)格編輯功能，保證生成高質(zhì)量的網(wǎng)格
利用混合網(wǎng)格技術(shù)，快速劃分復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)格
同一網(wǎng)格，可以按需要輸出到不同類型的求解器
利用自頂向下的網(wǎng)格雕塑技術(shù)，快速得到全六面體網(wǎng)格
四-六面體混合網(wǎng)格（中間自動(dòng)生成過渡單元）
展開 淺談ANSYS Workbench平臺(tái)中Mesh Editing的方法
ANSYS Workbench平臺(tái)的Meshing模塊是一個(gè)具多種多樣的網(wǎng)格設(shè)置及調(diào)整功能的工具，總體上來說其主要包括Generation of Contact Elements（接觸單元的生成）、RenamingMesh Control Tools（重命名網(wǎng)格控制工具）、Mesh Numbering（網(wǎng)格編號(hào)）、Mesh Editing（網(wǎng)格編輯）及CreatingSection Planes（創(chuàng)建平面截面）五種功能，這些功能對(duì)提高網(wǎng)格劃分質(zhì)量及網(wǎng)格編輯提供了方便快捷的途徑，雖然相比ANSA、HyperMesh等專業(yè)的網(wǎng)格劃分工具，其功能稍遜色一些，但是完全能夠滿足使用者對(duì)劃分完的網(wǎng)格進(jìn)行設(shè)置及調(diào)整，已達(dá)到提高網(wǎng)格質(zhì)量的目的。在網(wǎng)格的劃分階段，往往需要對(duì)劃分好的網(wǎng)格模型中的局部網(wǎng)格進(jìn)行微調(diào)整，以提高局部或者個(gè)別網(wǎng)格的質(zhì)量，在新版本ANSYS Workbench平臺(tái)的Meshing模塊中提供了Mesh Editing（網(wǎng)格編輯）工具，能快速對(duì)網(wǎng)格中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。
一、Mesh Editing（網(wǎng)格編輯）介紹
Mesh Editing（網(wǎng)格編輯）工具使您能夠改進(jìn)或改進(jìn)網(wǎng)格的質(zhì)量，并更有效地為具有多個(gè)部分的大型模型創(chuàng)建連續(xù)的，適形的網(wǎng)格。您可以移動(dòng)單個(gè)節(jié)點(diǎn)，將節(jié)點(diǎn)合并在一起，匹配節(jié)點(diǎn)，或使用網(wǎng)格連接來連接拓?fù)渖蠑嚅_的表面體和實(shí)體的網(wǎng)格。如果兩個(gè)不同部分的節(jié)點(diǎn)是一致的（在同一位置有重復(fù)的節(jié)點(diǎn)），則合并節(jié)點(diǎn)來加入它們就更快。如果節(jié)點(diǎn)位于不同位置，則應(yīng)使用網(wǎng)格連接或接觸設(shè)置進(jìn)行匹配。
單值得注意的是：MeshConnections（網(wǎng)格連接）工具僅對(duì)薄殼類幾何體有效；Contact Matches（網(wǎng)格匹配）工具僅對(duì)實(shí)體網(wǎng)格有效；Node Move（網(wǎng)格移動(dòng)）和Node Merge（網(wǎng)格合并）兩個(gè)工具對(duì)實(shí)體網(wǎng)格、薄殼幾何網(wǎng)格和線網(wǎng)格均有效。
展開 ANSYS ICEM CFD——世界頂級(jí)仿真前后處理環(huán)境
仿真模型處理
產(chǎn)品關(guān)鍵詞
● 幾何處理——輕松處理CAD模型，根據(jù)仿真要求輕松簡(jiǎn)化、修改幾何模型
● 中面抽取——快速抽取中面，自動(dòng)記憶模型厚度, 方便于殼單元網(wǎng)格劃分
● 網(wǎng)格雕塑——區(qū)別于常見的“堆砌”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜幾何純六面體網(wǎng)格劃分
● 網(wǎng)格編輯——自動(dòng)、直觀的質(zhì)量檢查，自動(dòng)、手動(dòng)靈活的編輯網(wǎng)格，保證網(wǎng)格質(zhì)量
● 多求解器——支持所有主流結(jié)構(gòu)分析、流體分析、電磁分析求解器
ANSYS ICEM CFD是一款世界頂級(jí)的仿真分析前后處理器，為世界所有流行的仿真（包括CAE、CFD等）軟件提供高效可靠的分析模型。她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、網(wǎng)格編輯技術(shù)以及廣泛的求解器支持能力是她的五大特點(diǎn)。同時(shí)作為ANSYS家族的一款專業(yè)分析環(huán)境，還完全集成于ANSYS Workbench平臺(tái), 獲得Workbench平臺(tái)的所有優(yōu)勢(shì)。
展開 ICEM-CFD AI Environment
——世界頂級(jí)CAE/CFD前后處理器
CAD模型修復(fù)——輕松處理來自CAD模型的不完整曲面（俗稱“爛模型”）
· 中面抽取——自動(dòng)為來自CAD軟件的薄板模型抽取中面，用于殼單元網(wǎng)格劃分
· 網(wǎng)格雕塑——區(qū)別于其它軟件的“堆砌”技術(shù)，可將任意復(fù)雜形體劃分成六面體網(wǎng)格
· 網(wǎng)格編輯——提高網(wǎng)格質(zhì)量、進(jìn)行網(wǎng)格類型變換的靈活工具
ANSYS ICEM-CFD是一款世界頂級(jí)的CFD前后處理器，為所有世界流行的CFD軟件提供高效可靠的分析模型。她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)以及網(wǎng)格編輯技術(shù)是她的四大特點(diǎn)。
AI Environment是融合了ICEM-CFD的所有優(yōu)點(diǎn)、重新整合界面、推廣到結(jié)構(gòu)有限元市場(chǎng)的新產(chǎn)品。
展開 『下載』ANSYS ICEM CFD 5.1 SP2 (最新升級(jí)文件)
她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)以及網(wǎng)格編輯技術(shù)是她的四大特點(diǎn)。
產(chǎn)品關(guān)鍵字
· CAD模型修復(fù)——輕松處理來自CAD模型的不完整曲面（俗稱“爛模型”）
· 中面抽取——自動(dòng)為來自CAD軟件的薄板模型抽取中面，用于殼單元網(wǎng)格劃分
· 網(wǎng)格雕塑——區(qū)別于其它軟件的“堆砌”技術(shù)，可將任意復(fù)雜形體劃分成六面體網(wǎng)格
· 網(wǎng)格編輯——提高網(wǎng)格質(zhì)量、進(jìn)行網(wǎng)格類型變換的靈活工具
AI Environment是融合了ICEM-CFD的所有優(yōu)點(diǎn)、重新整合界面、推廣到結(jié)構(gòu)有限元市場(chǎng)的新產(chǎn)品。本資料中提到的ICEM將代表ANSYS ICEM-CFD和AI Environment兩個(gè)產(chǎn)品
此為為V5.1_SP2最新更新包。安裝之前請(qǐng)先安裝ANSYS ICEM CFD 5.1
http://www.9iv.com/down/soft/1049.htm?eid=30084
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ICEM-CFD——專業(yè)級(jí)CFD前后處理環(huán)境
產(chǎn)品關(guān)鍵字
· CAD模型修復(fù)——輕松處理來自CAD模型的不完整曲面（俗稱“爛模型”）
· 中面抽取——自動(dòng)為來自CAD軟件的薄板模型抽取中面，用于殼單元網(wǎng)格劃分
· 網(wǎng)格雕塑——區(qū)別于其它軟件的“堆砌”技術(shù)，可將任意復(fù)雜形體劃分成六面體網(wǎng)格
· 網(wǎng)格編輯——提高網(wǎng)格質(zhì)量、進(jìn)行網(wǎng)格類型變換的靈活工具
ANSYS ICEM-CFD是一款世界頂級(jí)的CFD前后處理器，為所有世界流行的CFD軟件提供高效可靠的分析模型。她除了提供其它軟件具有的普通前后處理功能外，強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)以及網(wǎng)格編輯技術(shù)是她的四大特點(diǎn)。
AI Environment是融合了ICEM-CFD的所有優(yōu)點(diǎn)、重新整合界面、推廣到結(jié)構(gòu)有限元市場(chǎng)的新產(chǎn)品。
展開 PERA SIM高級(jí)CFD網(wǎng)格劃分案例： 工程師如何在仿真前處理階段提高仿真效率？
局部網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置表單
3.3局部區(qū)域加密設(shè)置
PERA SIM軟件在劃分網(wǎng)格時(shí)還提供了密度盒加密網(wǎng)格設(shè)置，用戶可根據(jù)自己的需求選擇不同形狀及位置區(qū)域來對(duì)局部空間進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，本例中選擇box形狀對(duì)車身尾部區(qū)域進(jìn)行加密。
局部區(qū)域網(wǎng)格加密
3.4泄漏檢查
在進(jìn)行最后一步包面網(wǎng)格劃分之前，可以通過泄露檢查確定包面的可實(shí)施性。在PERA SIM中可在內(nèi)外部各自創(chuàng)建源點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，來確認(rèn)計(jì)算區(qū)域是否水密封閉。
3.5包面網(wǎng)格生成
前期設(shè)置完成后即可進(jìn)行包面網(wǎng)格劃分：
包面之后表面網(wǎng)格
PERA SIM中提供了包面的網(wǎng)格表面和原始幾何表面形狀差異的對(duì)比數(shù)據(jù)，可以通過距離的測(cè)量來評(píng)判包面網(wǎng)格與原始幾何形狀之間的貼體差異。
網(wǎng)格與幾何貼體探測(cè)
3.6網(wǎng)格重構(gòu)
在完成初步包面之后，部分區(qū)域的網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)存在一定的問題，此時(shí)可以通過PERA SIM中的網(wǎng)格重構(gòu)功能Remesh進(jìn)一步提升面網(wǎng)格的質(zhì)量，此步操作也是為了確保能生成質(zhì)量更佳的體網(wǎng)格而做準(zhǔn)備。
Remesh后網(wǎng)格
Wrap后表面網(wǎng)格
Remesh后表面網(wǎng)格
3.7網(wǎng)格編輯
如若在自動(dòng)網(wǎng)格重構(gòu)之后還未達(dá)到理想的面網(wǎng)格質(zhì)量，還可以通過PERA SIM的一系列網(wǎng)格編輯功能實(shí)現(xiàn)自定義網(wǎng)格優(yōu)化操作。如本例中，外后視鏡部分區(qū)域在網(wǎng)格重構(gòu)之后仍然存在網(wǎng)格質(zhì)量較差的區(qū)域。
面網(wǎng)格扭曲度較大的區(qū)域
在手動(dòng)選擇部分區(qū)域之后，通過網(wǎng)格編輯功能中的光順操作，可改善對(duì)應(yīng)區(qū)域的網(wǎng)格質(zhì)量。
展開 基于Hypermesh的有限元網(wǎng)格處理優(yōu)化
先利用MDL插件直接導(dǎo)入Pro/e 模型，網(wǎng)格類型選擇中性面，劃分網(wǎng)格的單元尺寸也是2mm，最后得到2109 個(gè)單元，所得的有限元模型見圖6，單元質(zhì)量指標(biāo)見圖7。
從Moldflow 劃分的有限元模型可以看出，網(wǎng)格質(zhì)量并不是很好，有破缺網(wǎng)格，有些地方的網(wǎng)格質(zhì)量并不是很理想，有些地方橫縱比偏大；要在Moldflow 下優(yōu)化這些網(wǎng)格不是不可以，但需要花費(fèi)大量的時(shí)間，利用里面的網(wǎng)格編輯工具一步一步地編輯，實(shí)在是一件費(fèi)勁的事。
從以上兩個(gè)軟件在相同條件下所作的有限元模型的整個(gè)過程可以看出：
（1）Hypermesh 軟件在網(wǎng)格質(zhì)量控制指標(biāo)方面有更完整的數(shù)據(jù)，因此，所得的網(wǎng)格更加趨于合理。
（2）Hypermesh軟件具有更強(qiáng)大的幾何清理功能。
（3）Hypermesh軟件具有更強(qiáng)大而便捷的網(wǎng)格編輯功能。
（4）在相同條件下，Hypermesh 軟件劃分出的網(wǎng)格有2315個(gè)單元，而Moldflow 劃分的有2109 個(gè)單元，可見，Hypermesh 劃分的網(wǎng)格更加完整有序。
（5）Hypermesh 軟件具有更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接口功能，能直接接收和輸出各種格式的數(shù)據(jù)。
因此，在進(jìn)行注塑成型模流分析時(shí)，可以使用Hypermesh 軟件進(jìn)行前處理，對(duì)Midplane 網(wǎng)格劃分和修改，再將所得的網(wǎng)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入Moldflow 中進(jìn)行模流分析，可以節(jié)省網(wǎng)格劃分和優(yōu)化的時(shí)間，使得CAE工程技術(shù)人員能夠投入更多的精力和時(shí)間到分析計(jì)算工作上去。
展開 HyperMesh導(dǎo)入Abaqus的變形后模型
圖3
在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行編輯重劃分，修改結(jié)束后同樣可以導(dǎo)出修改后的模型inp文件，如圖4所示。
圖4
此時(shí)的inp文件記錄了在HyperMesh中修改后的模型。
再之后，可以通過Abaqus導(dǎo)入Hm生成的inp文件，如圖5所示。
圖5
導(dǎo)入后的模型在Abaqus中的顯式如圖6所示。
圖6
在HyperMesh編輯三維單元網(wǎng)格不是那么方便，建議的思路是先生成實(shí)體再進(jìn)行網(wǎng)格編輯。
Abaqus6.12以后的版本據(jù)說可以由孤立的網(wǎng)格生成實(shí)體模型，這個(gè)還是比較方便的，生成實(shí)體模型后在Abaqus里面就可以進(jìn)行網(wǎng)格重劃分。
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