ansys 六面體網格的案例
無網格、四面體網格、六面體網格對比
同一工況下對比SimSolid無網格、SOLIDWORKS Simulation四面體網格、Ansys六面體主導網格的應力和位移結果。
Altair Simsolid
是一款專為快速設計流程而開發的結構分析軟件。與傳統有限元相比，它消除了幾何模型簡化和網格劃分這兩個最耗時且專業知識要求較高的任務。它能夠在幾分鐘內對具備完全幾何特征的原始CAD裝配體直接完成分析計算，而無需進行網格劃分。
SOLIDWORKS Simulation
是一個與 SOLIDWORKS 完全集成的設計分析系統，有五種單元類型：一階實體四面體單元、二階實體四面體單元、一階三角形殼單元、二階三角形殼單元和橫梁單元。
ANSYS
提供了使用便捷、高質量的對CAD模型進行
網格
劃分的功能，支持六面體網格單元。
總結
文章來源：設計仿真一體化
展開 ANSYS網格：球體如何劃分六面體網格
見下圖，球中心挖一個很小的球孔，然后切割為8塊，就可以 對球實現sweep網格劃分。
來源： ANSYS結構沖擊流體學習與交流
作者：劉世國
Ansys結構分析網格劃分方法＆操作詳解-附練習模型
Ansys軟件是一種常用的有限元分析軟件，它可以用于各種工程領域的結構、固體力學、流體力學等問題的模擬和分析。在進行分析前，通常需要對模型進行網格劃分，以便將連續的物體劃分為離散的單元，從而進行數值計算。
結構仿真中，網格劃分是重要的步驟之一。正確選擇和應用合適的網格劃分方法可以顯著影響到仿真結果的準確性和計算效率。本文將介紹ANSYS結構仿真中常用的網格劃分方式，并提供相應的方法教學，以幫助您優化結構仿真流程和提升工作效率。
一、Ansys網格劃分方法
在AnsysWorkbench中Manchical實行實體模型設置時，提供多種多樣網格劃分方式，用以將連續物體劃分成離散的單元，以便于實行數值計算與分析。常見的網格劃分方式有：
1.自動網格劃分：
Ansys提供AutoMeshs等各種智能網格劃分專用工具、PatchConforming、Mosaic等。這些工具能夠根據輸入幾何模型和網格參數自動生成適宜的網格，降低了人工操作的工作時間。自動網格劃分方法可以適用不同種類的幾何體情況。
2.四面體網格劃分：
四面體網格劃分方式適用三維和二維情況。四面體網格的劃分依賴于協調分片算法（PatchConforming）或者依靠獨立分片算法（PatchIndependent）將區域劃分為適用于復雜幾何建模的一系列四面體單元。
3.六面體網格劃分：
六面體網格劃分適用于三維情況，可將區域劃分為六個六面體單元，即四邊形或六邊形。六面體網格劃分提供準確的幾何表達和比較高的運算效率。Ansys為六面體網格劃分提供Tetrahedron/HexMesh專用工具。
4.掃掠網格劃分：
掃掠網格的劃分方法適用于形狀對稱的區域，然后在幾何體上進行掃掠操作過程生成網格。此方法適用具備軸對稱特性的情況，能夠大幅度減少計算資源使用。
展開 ANSYS Workbench 六面體網格劃分
圖 4 其他體網格大小設置
按照步驟 3 對緊挨窗片的 6 個體完成網格劃分，在 Mesh 中顯示已經劃分的網格 ，如圖 5。
圖 5 其他體網格大小設置
5. 其他體網格劃分
對其他體挨個進行步驟 2 和步驟 3 的操作，依次完成網格劃分，不能跨越體進會網格劃分，否則會出現網格劃分錯誤或沒有按照設置劃分出需要的網格，甚至網格劃分后比較亂，影響后邊網格修改或網格收斂設置，如圖 6 。
圖 6 部分體完成網格劃分
最后對不能進行六面體劃分的體選用 Hex Dominant Method 法或其他網格劃分，最終完成所有體的網格劃分如圖 6 。如果劃分完成，網格數量比較多，可以重復步驟 1-5 重設置網格大小，或對不重要部分適當改變網格大小。在進行網格收斂時，也可按照步驟 1-5 進行網格設置。
圖 7 整個完成網格
文章來源ANSYS及ANSYS Workbench工程實戰
展開 
CAE前處理：SolidWorks幾何分割+Ansys六面體網格劃分
可以借鑒下面的方式，使用CAD軟件對三維模型做幾何清理、幾何分割，然后使用CAE軟件劃分高質量網格。
下面以SolidWorks+Ansys為例。
一、用SolidWorks建立球體，并進行分割。
二、在DM中合并成一個部件，形成多實體部件，
即可實現實體間無接觸且共用節點。
三
、使用Meshing劃分六面體網格。
注：如不切分，劃分六面體網格有如下彈窗
文章來源：設計仿真一體化
ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
1 概述
眾所周知，ANSYS經典劃分網格的功能比較弱，映射劃分（Map）和掃掠劃分(Sweep)對幾何形狀的要求都十分高。而四面體網格一方面導致單元數目多余六面體，一方面給計算后處理帶來一定的不便。
有些情況下，幾何模型的結構導致即使再怎么對模型進行切分都不可能掃掠出六面體網格，這種情況下，可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經典里對于一個平面，劃分網格非常簡單，而且幾何形狀約束很少，即使是自由劃分的網格，一般情況下都比較規整。利用這個特點，用殼單元對面進行網格劃分，然后再對整個實體模型進行網格劃分。本次以一個例子示意此過程。
2 過程
首先在ANSYS經典界面定義兩個單元類型，分別是shell181和solid185。如圖1所示。
圖1 單元類型
建立幾何模型，采用block命令，建立100x40x10的長方體：
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網格劃分，將模型切分成幾塊，如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181，如圖4所示：
圖4 選擇shell181單元
然后設置模型最上層的面各個線條的分數：
圖5 操作
份數分別如圖6.
圖6 線條份數
之后點擊MeshTool，如圖7所示。
圖7 劃分面網格設置
如圖7設置，點擊Mesh，選中模型的最上一層表面劃分，得到圖8的結果。
圖8 面網格劃分
再重復前面的選擇單元的操作，選擇單元類型為solid185，并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠（sweep）劃分，如圖9所示。
圖9 操作
點擊Sweep選中所有的體，即得到如圖10所示的網格。
展開 對于ANSYS,對于六面體模型自動劃分網格的步驟
對于ANSYS,對于六面體模型自動劃分網格的步驟
ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
1 概述
眾所周知，ANSYS經典劃分網格的功能比較弱，映射劃分（Map）和掃掠劃分(Sweep)對幾何形狀的要求都十分高。而四面體網格一方面導致單元數目多余六面體，一方面給計算后處理帶來一定的不便。
有些情況下，幾何模型的結構導致即使再怎么對模型進行切分都不可能掃掠出六面體網格，這種情況下，可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經典里對于一個平面，劃分網格非常簡單，而且幾何形狀約束很少，即使是自由劃分的網格，一般情況下都比較規整。利用這個特點，用殼單元對面進行網格劃分，然后再對整個實體模型進行網格劃分。本次以一個例子示意此過程。
2 過程
首先在ANSYS經典界面定義兩個單元類型，分別是shell181和solid185。如圖1所示。
圖1 單元類型
建立幾何模型，采用block命令，建立100x40x10的長方體：
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網格劃分，將模型切分成幾塊，如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181，如圖4所示：
圖4 選擇shell181單元
然后設置模型最上層的面各個線條的分數：
圖5 操作
份數分別如圖6.
圖6 線條份數
之后點擊MeshTool，如圖7所示。
圖7 劃分面網格設置
如圖7設置，點擊Mesh，選中模型的最上一層表面劃分，得到圖8的結果。
圖8 面網格劃分
再重復前面的選擇單元的操作，選擇單元類型為solid185，并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠（sweep）劃分，如圖9所示。
圖9 操作
點擊Sweep選中所有的體，即得到如圖10所示的網格。
展開 ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
ANSYS巧用殼單元給實體劃分六面體網格
1 概述
眾所周知，ANSYS經典劃分網格的功能比較弱，映射劃分（Map）和掃掠劃分(Sweep)對幾何形狀的要求都十分高。而四面體網格一方面導致單元數目多余六面體，一方面給計算后處理帶來一定的不便。
有些情況下，幾何模型的結構導致即使再怎么對模型進行切分都不可能掃掠出六面體網格，這種情況下，可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經典里對于一個平面，劃分網格非常簡單，而且幾何形狀約束很少，即使是自由劃分的網格，一般情況下都比較規整。利用這個特點，用殼單元對面進行網格劃分，然后再對整個實體模型進行網格劃分。本次以一個例子示意此過程。
2 過程
首先在ANSYS經典界面定義兩個單元類型，分別是shell181和solid185。如圖1所示。
建立幾何模型，采用block命令，建立100x40x10的長方體：
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網格劃分，將模型切分成幾塊，如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181，如圖4所示：
圖4 選擇shell181單元
然后設置模型最上層的面各個線條的分數：
圖5 操作
份數分別如圖6.
圖6 線條份數
之后點擊MeshTool，如圖7所示。
圖7 劃分面網格設置
如圖7設置，點擊Mesh，選中模型的最上一層表面劃分，得到圖8的結果。
圖8 面網格劃分
再重復前面的選擇單元的操作，選擇單元類型為solid185，并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠（sweep）劃分，如圖9所示。
圖9 操作
點擊Sweep選中所有的體，即得到如圖10所示的網格。
展開 四面體網格與六面體網格的爭議
但值得我們注意的是，由于自動六面體劃分的限制很多，采用半自動會耗費大量時間，因此采用二次四面體往往是最優選擇。
是什么新技術在左右著這場辯論？
現有存在的技術是，劃分網格是可以輕松的從1階四面體和六面體網格分別轉換成2階四面體和六面體網格。采用P-method，可以在不增加計算機資源的前提下增加10節點2階四面體的自由度，從而達到或超過20節點2次六面體網格的精度。比起是用四面體還是六面體的老生常談，這才是提高計算精度，成本效益的根本所在。
混合迭代和稀疏矩陣的新技術的出現，可以根據求解的需要任意的選用1階的四面體，六面體或采用P-method的2階四面體，六面體。因此，對于復雜裝配體可以在劃分完實體網格后進行有限元的裝配和連接。這種求解方式，在求解大規模自由度問題時節省CPU時間和存儲空間。事實上，這一新技術的性能，以及10節點二次四面體具有較小帶寬的系統矩陣，使得在相同求解精度的情況下，比20節點六面體求解更快。
為了避免一場新的辯論，這次看一看關于采用P-method和H-method的四面體和六面體的自適應網格情況。大多數工程師認為采用自適應網格是確保應力收斂和精度的唯一途徑。無論H-method，還是P-method的自適應網格都廣泛應用。H-method網格應用于高應力區，P-method可以通過增加多項式階數，更好的描述單元的形函數。
采用P-element，可以簡單但非常明顯的提高四面體和六面體網格的精度。如果使用了合理的初始網格，網格重構就沒有意義了。P-meshing方法只用于通過提高形函數多項式，從而增加應力求解精度的情況。四面體P-element的剛度矩陣比六面體的更稀疏，因此求解速度更快。4節點四面體P-自適應網格只有在減少求解時間是才應用。
展開 仿真筆記——有限元四面體網格與六面體網格的爭議
但值得我們注意的是，由于自動六面體劃分的限制很多，采用半自動會耗費大量時間，因此采用二次四面體往往是最優選擇。
是什么新技術在左右著這場辯論？
現有存在的技術是，劃分網格是可以輕松的從1階四面體和六面體網格分別轉換成2階四面體和六面體網格。采用P-method，可以在不增加計算機資源的前提下增加10節點2階四面體的自由度，從而達到或超過20節點2次六面體網格的精度。比起是用四面體還是六面體的老生常談，這才是提高計算精度，成本效益的根本所在。
混合迭代和稀疏矩陣的新技術的出現，可以根據求解的需要任意的選用1階的四面體，六面體或采用P-method的2階四面體，六面體。因此，對于復雜裝配體可以在劃分完實體網格后進行有限元的裝配和連接。這種求解方式，在求解大規模自由度問題時節省CPU時間和存儲空間。事實上，這一新技術的性能，以及10節點二次四面體具有較小帶寬的系統矩陣，使得在相同求解精度的情況下，比20節點六面體求解更快。
為了避免一場新的辯論，這次看一看關于采用P-method和H-method的四面體和六面體的自適應網格情況。大多數工程師認為采用自適應網格是確保應力收斂和精度的唯一途徑。無論H-method，還是P-method的自適應網格都廣泛應用。H-method網格應用于高應力區，P-method可以通過增加多項式階數，更好的描述單元的形函數。
采用P-element，可以簡單但非常明顯的提高四面體和六面體網格的精度。如果使用了合理的初始網格，網格重構就沒有意義了。P-meshing方法只用于通過提高形函數多項式，從而增加應力求解精度的情況。四面體P-element的剛度矩陣比六面體的更稀疏，因此求解速度更快。4節點四面體P-自適應網格只有在減少求解時間是才應用。
展開 
有限元四面體網格與六面體網格的爭議
但值得我們注意的是，由于自動六面體劃分的限制很多，采用半自動會耗費大量時間，因此采用二次四面體往往是最優選擇。
是什么新技術在左右著這場辯論？
現有存在的技術是，劃分網格是可以輕松的從1階四面體和六面體網格分別轉換成2階四面體和六面體網格。采用P-method，可以在不增加計算機資源的前提下增加10節點2階四面體的自由度，從而達到或超過20節點2次六面體網格的精度。比起是用四面體還是六面體的老生常談，這才是提高計算精度，成本效益的根本所在。
混合迭代和稀疏矩陣的新技術的出現，可以根據求解的需要任意的選用1階的四面體，六面體或采用P-method的2階四面體，六面體。因此，對于復雜裝配體可以在劃分完實體網格后進行有限元的裝配和連接。這種求解方式，在求解大規模自由度問題時節省CPU時間和存儲空間。事實上，這一新技術的性能，以及10節點二次四面體具有較小帶寬的系統矩陣，使得在相同求解精度的情況下，比20節點六面體求解更快。
為了避免一場新的辯論，這次看一看關于采用P-method和H-method的四面體和六面體的自適應網格情況。大多數工程師認為采用自適應網格是確保應力收斂和精度的唯一途徑。無論H-method，還是P-method的自適應網格都廣泛應用。H-method網格應用于高應力區，P-method可以通過增加多項式階數，更好的描述單元的形函數。
采用P-element，可以簡單但非常明顯的提高四面體和六面體網格的精度。如果使用了合理的初始網格，網格重構就沒有意義了。P-meshing方法只用于通過提高形函數多項式，從而增加應力求解精度的情況。四面體P-element的剛度矩陣比六面體的更稀疏，因此求解速度更快。4節點四面體P-自適應網格只有在減少求解時間是才應用。
展開 四面體網格，六面體網格，低高階單元，對比研究
03 在應力梯度較小位置，六面體單元，高階四面體單元的求解都是可靠的，并且節點數影響較小。
04 在應力梯度較大位置，高階單元的應力結果比低階單元大；
05 在應力梯度較大位置，細密網格的應力結果比稀疏網格大；
建議：
01 如果幾何模型規則，很容易得到六面體網格，則首選六面體網格；
02 如果幾何模型不規則，在計算機性能允許下，完全可以使用高階面體網格；
ps：實際工作中，幾何模型一般都是不規則的，所以高階面體網格可以是最常用的；一般使用技巧就是，在應力梯度小的部分，網格可以適當稀疏；在應力梯度大并且關心的部分，網格必須進行細化。這樣的網格，既能控制節點總量不至于超量，也可以得到可靠的位移應力結果。
展開 Hypermesh網格劃分四面體-六面體網格聯合使用技巧
hypermesh軟件網格劃分功能強大，得到了很多CAE分析人員的青睞。有很多的小技巧可以加快建模速度以及分析速度，比如本期要講解的四面體-六面體網格聯合使用方法。
四面體六面體網格聯合使用的關鍵是兩者之間的網格協調，保證節點重合。雖然在有限元軟件里面可以設置連接關系，保證二者之間的傳力，但是可能造成應力不聯系，并且過多的tie可能會影響計算速度。因此，網格劃分過程中，我們最好保證二者之間網格共節點。
本例使用的幾何模型如圖所示，由一個帶缺口的圓柱體，一個長方體，和一個四棱柱組成。
幾何模型
顯而易見，圓柱體以及長方體可以劃分成六面體，但是也要注意保證二者之間的節點重合，我們可以通過面網格map的形式保證二者之間的網格連續。
本例的重點是，如何保證四棱柱與長方體之間的網格連續，方法是根據長方體的六面體網格生成面網格。使用F12工具對四面體其他5個面進行網格劃分，最終運用如下圖所示四面體生成工具，選擇根據面網格生成體網格的形式，完成四面體網格劃分。
四面體網格生成方法
最終效果如下圖所示
網格劃分最終效果
詳細操作過程見視頻 http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10167
購買視頻的同學請連續我，可提供hypermesh模型。
歡迎大家收看并留言，謝謝！
技術鄰:小月
展開 對于大型模擬應選擇四面體網格還是六面體網格？
對于大型模擬應選擇四面體網格還是六面體網格？
四面體網格劃分簡單，但精度不高，且網格數量大。
六面體網格劃分需耗費大量的時間，且對網格劃分經驗要求高，但網格數量較少，可節省計算時間且精度高。
那么對于大型模擬，是選擇四面體網格佳，還是六面體網格佳？
就這一問題，技術鄰平臺各路豪杰顧抒己見，分享了自己的經驗之談。
總的來說，四面體網格和六面體網格從不同的角度各有各的優勢，在進行大型模擬的時候需根據想獲得的結果擇優，或者結合使用，相輔相成。專家君莫從各個角度，較詳盡的表達了自己的觀點。
君莫
1.說說計算精度
有限元中，為了提高計算精度，一種辦法是增加離散單元的數量，另一種就是使用更高精度的單元，比如六面體或者高階單元，一般的商業軟件，均采用h單元，最高階才到2階，只有少數有限元軟件采用p收斂的高階單元。所以從理論上講，為了提高計算精度，使用更多的四面體網格和使用較少的高階六面體網格這兩種方法都可以實現。
2.實際工程應用
上述兩種方法也各有優缺點，四面體精度差，但是適應性強，六面體精度相對較高，但是很多很多復雜零件是很難完全用六面體網格離散的。這時候就不得不使用四面體網格進行離散。
3.折中考慮
在有些商業有限元軟件中，可以實現四面體與六面體網格的耦合，比如在需要重點考慮的部位，通過幾何切分，將其切分為規則體。然后劃分六面體網格，在不太關心的位置使用四面體進行離散。兩種網格的分界面通過綁定等進行約束。
4.未來趨勢
(1)升階譜有限元 采用高階形函數，即高階單元，比如，5階，8階單元 這樣即使采用四面體同樣也能獲得很高的精度。
(2)無網格法，避免拉格朗日網格嚴重變形帶來的精度降低問題，這里已經沒有四面體六面體的概念了。
展開 