ansys網格的形狀的案例
ANSYS網絡研討會——利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
本次網絡研討會說明了如何針對空氣動力學形狀優化問題制定快速解決方案。在網絡研討會上，我們提出了用 ANSYS Workbench 作為框架、RBF 作為變形技術、 ANSYS Fluent 作為求解器且以 DesignXplorer 作為實驗設計工具部署的新方法。
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利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
網格劃分復雜的海洋幾何形狀從未如此簡單！
隨著海洋幾何形狀變得更加先進，與網格生成相關的復雜性也隨之增加。網格劃分的復雜性與多種因素有關，例如單元類型、單元結構、幾何形狀、拓撲、用戶專業知識、應用程序和網格劃分算法的選擇。隨著工程師需求的提高，商業網格劃分軟件必須處理日益復雜的網格劃分配置。Cadence Fidelity CFD 平臺提供各種針對前緣或鈍邊、自由表面、邊界層、粘性層等的網格劃分技術。這篇博文概述了一些網格劃分策略，以簡化復雜海洋幾何形狀的網格生成。
網格劃分策略
體積比表面積
體到面 (V2S) 是一種強大的并行網格劃分方法，適用于復雜的幾何形狀。它支持不干凈的幾何形狀，例如具有相交或非共形表面的幾何形狀，并且不需要事先進行表面網格劃分。Cadence V2S 網格劃分技術可以生成全六角形和六角主導的非結構化網格。全六面體網格使用懸掛節點來保持一致的六面體結構，而六面體主導網格使用四面體連接不同尺寸的六面體部分，而不引入懸掛節點。
V2S 全六角網格。
表面積與體積
表面到體積 (S2V) 網格生成器是用于高質量表面網格和粘性層的容錯網格生成器。因此，它需要相對干凈的幾何形狀。它在表面上生成非結構化的四方主導網格以及完全四面體或六面體主導的體積網格。
S2V 六芯網。
兩種網格劃分方法均與求解器無關。此外，Cadence Fidelity 平臺提供專用網格質量優化器，可以針對特定求解器調整網格。
表面細化
可選的表面和局部細化功能可以提高目標區域中網格的分辨率。網格均勻性、邊緣接近度和局部曲率都是決定表面網格是否進一步細化的因素。
全局設置
當處理具有多個表面的復雜幾何形狀時，細化每個表面并檢查表面邊緣之間的接近度可能會很乏味。在這種情況下，全局設置有助于細化整個幾何體。
展開 使用Fidelity Pointwise對 5 種不同幾何形狀進行高階網格劃分
傳統上，向網格添加單元（稱為 H 細化）是提高解精度的主要方法。額外的分辨率能夠捕獲通常由同一網格的較粗變化擴散的流動現象。用于提高空間和時間精度的另一種技術是通過執行度數提升，既針對給定單元內的假設解又針對單元本身，稱為高階 (HO) 網格劃分。這樣做時，線性網格可以通過沿邊、面和內部添加節點而變得彎曲。這樣就需要更少的元素來準確地表示彎曲幾何形狀并捕獲感興趣的復雜流動特征。
** 在表征 HO 網格時，請務必注意，其階數等于其多項式次數加一。因此，線性網格的階數為 1，階數為 2，二次網格的階數為 2，階數為 3，等等。
1. 球體
球體由聚集在球體表面的各向異性單元層進行網格劃分，過渡到各向同性遠場四面體網格。生成三種單元類型（僅四面體、棱柱和四面體以及混合單元）和四種多項式次數（線性、二次、三次和四次）的網格。
圖 1. P1 網格位于頂行，P2 網格位于底行。
2. 僅機翼幾何形狀
HO 網格是在第三屆AIAA 阻力預測研討會 (DPW)的僅機翼幾何體上生成的。為了保持自由度數相對恒定，原始線性網格中的單元數隨著多項式次數依次增加而減少。體積網格由表面附近的各向異性單元層組成，這些單元在遠場中過渡為各向同性四面體。
圖 2. DPW 3 機翼表面網格、尖端區域和前緣的特寫視圖。從左上角順時針方向：P1、P2、P4、P3。
3.羅賓機身
通用 ROBIN 機身使用 Pointwise 進行網格劃分，然后提升到 P2 網格。創建了兩個線性網格和兩個 P2 網格，目標是每個粗略和精細版本的 P1 和 P2 網格中的節點數量大致相同。
圖 3.ROBIN 機身的 P1（頂行）和 P2（底行）精細和粗略表面網格。
4.
展開 CAESES與ANSYS耦合形狀優化
在ANSYS中進行形狀優化
為了能夠在ANSYS Workbench中實現CAESES動態變化，您需要在ANSYS Workbench中安裝CAESES的ANSYS APP（ACT擴展）。并通過CAESES組件更新并下載“.fsc”文件。幾何模型輸出并加載到ANSYS Workbench中之后，會自動使用在CAESES中選擇的文件格式。
在ANSYS Workbench中的CAESES組件更新后，其幾何設計變量會自動顯示在參數設置中。之后，就可手動或是通過優化工具（ANSYS的內置策略、optiSLang等）來改變這些變量參數設計得到新方案。
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展開 
ANSYS中不同形狀的波函數書寫方法
以下為excel的圖像表達
函數.zip
作者文章.7z
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS）
在ANSYS中以CAESES進行形狀優化
CAESES中參數化幾何模型的設置
在ANSYS中進行形狀優化
為了能夠在ANSYS Workbench中實現CAESES動態變化，您需要在ANSYS Workbench中安裝CAESES的ANSYS APP（ACT擴展）。并通過CAESES組件下載并更新“.fsc”文件。幾何模型輸出并加載到ANSYS Workbench中之后，會自動使用在CAESES中選擇的文件格式。
使用CAESES-ANSYS自動生成幾何
導出的文件為ACIS(*.sat)格式，其中包含了大量的識別不同幾何部分的額外信息。在CAESES中，您可以為各個面自定義不同的顏色，它們會在ANSYS Workbench中轉化為標識符。在自動生成網格的過程中，您需要通過“命名選擇”來識別模型不同的顏色。您可以在處理好的幾何模型中找到更多的關于顏色的信息。
各個面的顏色標識
當更新好ANSYS Workbench組件后，幾何模型的設計變量就會自動顯示在參數設定區域。通過手動或優化工具改變這些參數，來生成新的設計方案。無論您需要解決何種CAE任務（如計算流體力學或結構分析），無論您使用何種求解器（如ANSYS Fluent，ANSYS CFX和ANSYS Mechanical），這一新的連接都可以為您提供完美的服務。
在ANSYS Workbench中進行自動形狀優化，并比較不同形狀幾何的性能
ACT應用開發
為了CAESES 和ANSYS Workbench之間的耦合連接，CAESES與CADFEM公司開展了緊密的合作。
在第一階段，為了解ANSYS中的ACT技術，CAESES工程師在CADFEM進行了系統的交流和培訓。
展開 Ansys | 基于熱效應的形狀記憶合金脊柱間隔器仿真分析
形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性，僅創建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網格劃分。
圖 1. 四分之一間隔器幾何模型示意圖
3、定義分析設置和邊界條件。共創建六個分析步。
3.1 第一步，在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔器；第二步開始時，移除位移，使間隔器可以自由變形。
3.2 從第三步開始施加熱載荷，溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間，由于未發生相變，間隔器的形狀保持不變。第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發生主要的相變，計算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復發生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應力云圖如圖3所示。
圖 3.
展開 Ansys | 基于熱效應的形狀記憶合金脊柱間隔器仿真分析
形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性，僅創建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網格劃分。
圖 1. 四分之一間隔器幾何模型示意圖
3、定義分析設置和邊界條件。共創建六個分析步。
3.1 第一步，在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔器；第二步開始時，移除位移，使間隔器可以自由變形。
3.2 從第三步開始施加熱載荷，溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間，由于未發生相變，間隔器的形狀保持不變。第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發生主要的相變，計算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復發生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應力云圖如圖3所示。
圖 3.
展開 技術小貼士-是否了解用于創建高品質Mesh（網格）的形狀編輯功能？(刪除面，刪除邊，填充孔)
但是這些形狀對Mesh創建有不利影響。例如，在一個小孔周圍創建一個密集element（單元），實際上如果不是希望看到CAE仿真中那個孔的影響，忽略孔來創建Mesh更有利于創建高品質Mesh。
此時可用的功能有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)對話框中可以實現類似的效果。但是，該功能對Advance Mesh不產生影響，因此在使用Advance Mesh時，必須使用上述Delete Face， Delete Edge， Fill Hole。
請使用這些功能來創建高品質Mesh。
展開 ANSYS中的ASUB命令——通過已存在面的形狀生成一個面
由已存在面的2、4、6、7角點重新生成一個面
則生成的面如圖1所示
圖1 ASUB命令的操作結果
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
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。
展開 
Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
自動收縮設置
右鍵Mesh--Update或Generate Mesh，將重新生成網格，此時雖然和之前的網格外觀看上去一樣，但是單元卻少了很多。可在用來移除碎片、短邊、尖角。
自動收縮效果
7.Statistics網格信息
網格信息下包括兩項信息，分別是Nodes節點數量、Elements單元數量。見上圖。
寫在最后經過嘔心瀝血的資料查詢與實踐應用，筆者終于完成了《Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制》，當然，對于各位大佬專家來說都是小兒科，但是只要能給剛入門的工程師一點點幫助，我也感到無比榮幸。
由于本人水平實在有限，文中難免紕漏百出，歡迎指正，共同學習進步！！
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-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
