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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。

圖3所示為組合體的網格劃分及加密圖。對回轉體及導管周圍網格進行加密以準確捕捉變化梯度大的物理量。近壁處最外層的貼體網格尺寸應與相鄰網格尺寸相當，以使網格過渡自然。回轉體設置5層邊界層網格，第1層網格高0.5mm；導管設置4層邊界層網格，第1層網格高0.04mm。對施加了體積力源項的導管內螺旋槳盤面附近區域進行加密，以提高體積力源項分布精度。

在網格劃分過程中, 針對螺旋槳的表面和導流罩的表面進行網格加密處理, 對fluid-1和fluid-2分別采用遞增函數fun-1和fun-2來進行網格劃分, 使得靠近螺旋槳旋轉區域的網格盡量細膩, 以保證計算的精度。遠離計算區域內的網格稍微大些, 節約計算時間。

01數值模擬方法 采用 RANS 方法和 STAR-CCM+平臺求解器開展基于體積力法的導管螺旋槳水動力性能研究。

該研究方法對于復雜的異形股、多層股等不同類型的鋼絲繩同樣適用。1 1+6鋼絲繩有限元模型1.1 三維模型導入1+6鋼絲繩具有螺旋捻制特征，其側絲的幾何生成曲線含有一次螺旋線[2],如圖1所示。ANSYS軟件中直接建立螺旋結構體較為麻煩，因此可以借助三維軟件Creo2.0進行建模。

CONVERGE自動化網格生成有利于解析旋轉的螺旋槳幾何結構。和穩態求解一樣，我們使用k-ω SST湍流模型和基于速度的AMR。在下面的視頻中（圖3），等值面代表渦量，垂直于螺旋槳軸的平面上顯示網格。

圖1 縮比P4119螺旋槳計算域劃分圖2 流場計算域的邊界及交界面設定03聲學模型設置聲場幾何模型與流場中間域(Mid Region)的模型一致，聲學幾何模型及網格劃分如圖3所示。聲學邊界條件及場點布置如圖4所示。

2 從網格生成的角度來看，MRF方法和RBM方法可以共用一套網格，二者處理計算域、交界面的方式完全相同，因此本次推送主要介紹這兩種方法，OM方法因為網格需要單獨生成，因此放在下次推送中進行介紹。 下面以KP505槳模為案例，對螺旋槳模擬的主要步驟進行介紹。

使用拉伸網格模型來擴展靜態區域。（2）將為旋轉區域及其周圍使用切割體網格生成器網格模型。使用拉伸網格網格生成器網格化軸周圍的靜態區域，因為這樣可以最大程度地降低計算成本。本案例采用的網格化策略采用基于零部件的網格化（PBM）方法。這種網格化策略在幾何零部件上執行網格操作生成流程；因此，用戶可對輸入零部件進行修改，并通過生成流程將變化傳輸到體網格。拉伸網格也是生成流程操作的一部分。

在無滑移條件下，邊界處采用基于壁面定律的壁面建模方法。方程在旋轉網格上求解，即方程沒有轉換到旋轉參照系。 使用的圓柱形計算域為： 葉片周圍的網格如圖2，構建的兩個計算網格分別為2.6和4.5 Mcell (1 Mcell =106cells)。

今天小二就采用第二種方法，即剛體運動法/滑移網格法對一種特殊的槳——導管槳進行敞水性能的數值模擬。 2 導管槳由螺旋槳和具有流線形剖面的導管組合而成，導管的存在能夠顯著改善工作在船后的螺旋槳的伴流場，并產生一定的額外推力，對提高重載荷船舶的螺旋槳效率效果尤為明顯。

結構化和非結構化網格劃分相結合由于無人機領域的復雜性，使用Fidelity Automesh生成了一個非結構化網格，它會自動細化高曲率區域和邊緣附近的網格，從而最大限度地減少用戶交互和工程時間。這會產生足夠穩健的高質量網格以用于優化。對于螺旋槳葉片，使用 Fidelity 的向導式方法生成多塊結構化網格，這使得生成具有多個網格級別的高質量結構化網格變得非常容易和快速。

下面以KP505槳模為案例，對螺旋槳模擬的主要步驟進行介紹。

為了驗證螺旋槳周圍的流場，我們在自由空間的計算網格上劃分了約503萬個，在螺旋槳周圍的計算網格上劃分了約211萬個，總網格點數約為714萬個。最小網格尺寸在螺旋槳壁面附近為0.8mm。接著使用商用計算軟件ANSYS CFX 2023 R1進行了LES大渦模型數值分析，時間步長為Δt=2.5×10^(-5)。

本案例中，螺旋槳及其外圍附近的圓柱面構成旋轉域，圓柱面和外圍方形（也可以是圓柱形）構成靜態域，圓柱面為動靜域的交界面（interface）。劃分多面體網格，重點對螺旋槳附近的網格進行細化，因為此處的變量梯度最大。

對于風扇葉片、螺旋槳類型的產品模態分析，往往采用循環對稱的方式來進行計算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴展計算就可以了，這樣可以極大的縮小網格數量，降低計算量。在ANSYS Workbench中如何設置操作設置循環對稱的方法呢？ 在 ANSYS Workbench 中對風扇葉片、螺旋槳等循環對稱結構進行模態分析的步驟如下：1.

這類飛行器的螺旋槳必須在巡航以及垂直和過渡飛行模式下運行。一些設計使用一組電動高升力螺旋槳（HLP）來增加流量，以在低速飛行條件下增加升力，而其他設計可以為垂直或短距起飛和著陸（V/STOL）提供額外的推力。幾個概念旨在實現機身空氣動力學和戰略集成推進器之間的良好相互作用，實現迄今為止無法實現的性能優勢。這些螺旋槳必須結構良好，以應對復雜的飛行器過渡。