ansys正交網格的案例
正交六面體網格生成算法
問題描述
在用有限元法或者有限體積法求解流體力學問題時，需要先將求解區域劃分成網格。區別于在物體表面生成的網格（surface mesh），我們稱這種劃分三維區域的網格為體網格（volume mesh）。
體網格根據其單元形狀可以分為四面體網格（tetra-mesh），六面體網格（hexa-mesh），以及四面體或六面體為主的多面體網格（tetra/hexa-dominated mesh）。而根據其生成方式又可以分為結構化與非結構化網格（stuctured, non-structured），貼體與非貼體網格（conformal, non-conformal），等等。
對于四面體網格，較為常用的生成算法包括Delaunay法和波前法（advancing front）等。而對于六面體網格，較為常用的算法有：映射法（mapping），掃掠法（sweeping），以及正交切割單元法（Cartesian cut-cell）。映射法和掃掠法只適用于特定類型的幾何模型；而正交切割單元法具有較強的普適性，只需要提供模型的表面網格就可以自動生成六面體為主的多邊形網格（并非純六面體網格）。這里我們主要介紹一下這種方法。
2. 求解流程
有些體網格生成算法直接從描述幾何模型的參數方程出發（例如映射法，掃掠法），而另一類體網格生成算法從模型的表面網格出發（例如Delaunay法，波前法），正交切割單元法屬于后者。它對于輸入的面網格有一些要求：
1) 純三角（triangular）：所有單元均為三角形。
展開 Ansys Workbench正交各項異性（橫觀各向同性）材料強度失效評估 ￥10
問題：
在做結構強度有限元仿真的過程中，我們經常被問：結構在某個載荷下能不能用，材料會不會失效。回答這個問題的邏輯也簡單：給出材料的許用應力，將仿真結果的應力值和許用應力進行比較，仿真應力大于許用應力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計算結果的應力提取類型有很多，而可查到的材料測試標準值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效。
示例：
塑料件是PA的基體，然后注塑成型的過程中加了玻纖增強材料（PA + GF20）。這就導致了成形結構件不再是各向同性的材質，變成了各向異性。常用的四大強度理論似乎不再適用其強度失效的結果評估。
這里先回顧下最常用的四大強度理論：（假設材料的許用應力是最易查到標準拉伸屈服強度或抗拉強度）
第一強度理論：最大拉應力強度理論，即當結構件的最大拉應力大于材料測試的拉應力限值時就判斷的結構會失效。適用材料：脆性材料（如鑄鐵等）。只提取仿真結果的第一主應力與材料應力標準值進行比較。
即只需判斷：仿真結果的 與材料的許用應力；
第二強度理論：最大拉應變強度理論，即導致材料失效的主要因素是拉應變。（這個本人用的少，就不誤導大家了）。
第三強度理論：最大剪切應力強度理論，即結構件的失效主要是因為切應力最先達到了材料的許用切應力。
我們是需要判斷仿真結果的最大剪應力 與材料的。等效為 。
（但是我們沒有實測數據，這里我就認為標準試驗拉伸試驗中，當材料達到屈服時，材料的剪切強度 ，即材料許用剪切強度是拉伸試驗測試的拉伸應力的一半。）
第四強度理論：我們最常用的Von mises應力（畸變能密度理論），適用絕大多數塑性金屬材料的失效評估。
公式為：
而對于各向異性的塑料材質這四種理論顯然就不在適用了
展開 Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
在使用ANSYS Workbench進行網格劃分時，全局網格控制可以使用默認的設置，但要進行高質量的網格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設置，尤其是對于復雜的零部件。
網格全局控制的設置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網格信息）等信息，如下圖所示。
全局網格設置
1 顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網格質量，各選項的含義將在質量組中詳解。
顯示組設置
網格質量顯示
2 缺省設置組
缺省設置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關聯度、Element Midside Nodes網格中節點。
缺省設置組
2.1 Physics Preference物理環境選擇
劃分網格目標的物理環境包括結構分析（Mechanical）、電磁分析（Electromagnetics）、流體分析（CFD）、顯示動力學分析（Explicit）等
物理場選擇
不同物理場下默認設置如下圖
不同的物理環境的默認設置
2.2 Relevance關聯度
Relevance數值越小網格越粗疏，即可拖到也可輸入值，從-100至100代表網格由疏到密。
雖然Relevance Center是在尺寸參數控制選項里設置的，但由于Relevance需要與其配合使用，故在此一起介紹。
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在使用ANSYS Workbench進行網格劃分時，全局網格控制可以使用默認的設置，但要進行高質量的網格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設置，尤其是對于復雜的零部件。
網格全局控制的設置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網格信息）等信息，如下圖所示。
全局網格設置
1.顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網格質量，各選項的含義將在質量組中詳解。
顯示組設置
網格質量顯示
2.缺省設置組
缺省設置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關聯度、Element Midside Nodes網格中節點。
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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-Meshing網格劃分教程-09面網格
01 在DM中導入mixingelbow（2D）
02 進入meshing，設置如下
generate mesh，劃分網格
mixingelbow.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-06manifold網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
Auto-Manifold.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-08多區域劃分網格
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格
03 設置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網格
blockandpipes.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-04三通網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
03 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格。
厚度方向上只有一層單元：
04 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格。
厚度方向上約有三層單元：
05 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格（網格數量減少，厚度方向上有兩層單元）
tee.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-03靜力攪拌器網格劃分
generate mesh，劃分網格，無膨脹層。
03 設置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網格，產生了膨脹層。
sm.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-07掃掠網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
multi.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-08多區域劃分網格2
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格
2-pipe-tank.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-07掃掠網格劃分2
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
03 虛擬拓撲
04 掃掠設置如下
generate mesh，劃分網格。
thinmodel.7z
ANSYS干貨|開啟全新Fluent體驗：新一代ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術
課程簡介
非結構網格是用戶在處理復雜幾何模型，一般都會選擇的網格類型，其生成速度和質量是整個CFD分析工程效率和精度的關鍵。傳統的非結構網格模塊一般存在如下問題：
1 .有較多的人機交互設置。
2. 可重復性差，網格生成流程不易復用。
3. 網格生成后質量優化空間小。
ANSYS研發團隊，針對上述問題，結合ANSYS多年來積累的不同網格技術，開發出新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理模塊。
新的網格功能集成于ANSYS FLUENT一體化界面，與Fluent求解器運行于同一環境的前處理模塊，保證了網格生成和求解模式的無縫切換。基于向導式的網格劃分流程可以快速完成拓撲完整以及一定缺陷幾何模型的非結構網格生成任務，所有的流程設置和參數設置自動保存，用戶可以隨時對類似幾何模型進行全自動的網格生成而無需任何人工干涉。于此同時，新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術在幾何導入、面網格、體網格的生成環節都配置有大量的工具包可以快速完成網格質量的檢查和優化。
新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術，根植強大穩健的非結構網格生成算法，可以實現以最小化的用戶交互快速穩健地生成非結構網格。體網格類型包含四面體、六面體核心、多面體,也支持多面體+六面體核心(即Mosaic 網格)，并都可以與棱柱層網格混合使用。
本次線上研討會將簡要介紹FLUENT 流程化網格前處理技術的基本流程，并結合兩個具體幾何模型(拓撲完整幾何模型、缺陷幾何模型)演示新一代ANSYS FLUENT流程化網格生成技術的強大易用特性。
展開 基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩網格劃分策略及仿真
為了方便在ANSYS軟件中提取鋼絲繩內部鋼絲接觸線上的位移特征，研究鋼絲之間的相對運動，在Creo2.0軟件中繪制出鋼絲接觸線[3],導入ANSYS軟件后則會自動生成接觸線。本文選用的1+6鋼絲繩參數如下：中心絲絲徑3.4 mm, 側絲絲徑3.1 mm, 側絲捻距73 mm, 鋼絲繩長100 mm。
圖1 1+6鋼絲繩三維模型
1.2 網格劃分策略
ANSYS軟件中常用的網格劃分方法有自由網格劃分和映射網格劃分。這2種網格劃分方法對鋼絲繩進行網格劃分都不能在鋼絲接觸位置準確地生成節點。為了節約非線性計算的時間，在不影響研究數據可靠性的前提下更快更準確地得到計算結果，本文采用分層切割且網格密度漸變的網格策略進行網格劃分。鋼絲繩軸向兩端存在約束及邊界效應，因此主要對鋼絲繩軸向中間段進行研究，中間段需要網格細化。同時鋼絲繩內部中心絲和側絲接觸位置存在應力集中，因此中心絲與側絲的線接觸位置需要進行網格細化。
下面具體說明1+6鋼絲繩在ANSYS軟件中的網格劃分策略：
(1) 使用VSBW體切割命令切割鋼絲繩，通過移動工作平面將整繩切割得到3段鋼絲繩，進而將每段鋼絲繩沿軸向采用不同的網格密度進行劃分；
(2) 選用MESH200單元對鋼絲繩端面進行網格劃分，在中心絲和側絲接觸位置生成節點，將端面鋼絲接觸位置的網格進行細化，提高求解精度，如圖2所示；
(3) 使用LESIZE命令控制鋼絲繩軸向網格劃分密度，通過設定合適的比例尺，中間段沿軸向采用一致較密的網格劃分，兩側沿軸向采用兩端漸疏的網格劃分，如圖3所示；
(4) 選用185單元對鋼絲繩進行體網格劃分，使用VSWEEP體掃掠命令進行鋼絲的體掃掠從而生成體網格。
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