ANSYS网格划分技巧与注意事项

"ANSYS网格划分详解" 在有限元分析中，网格划分是至关重要的一步，它决定了计算结果的精度和效率。ANSYS作为一款强大的工程模拟软件，提供了多种网格划分方法，包括自由网格划分和映射网格划分。下面将详细讨论这两种方法。 一、自由网格划分 自由网格划分是针对复杂几何模型的自动化网格生成技术，它可以在面上创建三角形或四边形网格，体上生成四面体网格。ANSYS的SMARTSIZE命令能自动调整网格大小和密度，用户也可以通过AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等命令手动设定。然而，自由网格划分生成的单元数量通常较多，可能导致计算效率降低。对于三维复杂模型，推荐使用二次四面体单元（92号单元），以获得更好的计算精度。如果选择六面体单元，需要注意避免使用线性六面体单元（如45号单元），因为它们退化后的四面体单元计算精度低。若使用二次六面体单元（如95号单元），可通过TCHG命令将退化四面体转换为非退化形式，以优化节点数量和求解效率。在某些情况下，如混合网格划分，六面体单元的退化形式是必要的，特别是在构建金字塔过渡单元时。 此外，自由网格划分中的层网格功能对于计算流体力学和电磁场分析中的集肤效应处理尤其有用，通过LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制，可以创建多层网格，适应不同的物理现象。 二、映射网格划分 映射网格划分适用于规则几何形状的模型，它生成的网格更加规则，通常为四边形或六边形。映射网格的优点在于保持了网格的质量，有助于提高计算的稳定性和精度。在映射网格划分中，每个面上的网格数量应保持一致，确保网格质量均匀。对于对称或周期性结构，映射网格划分可以充分利用这些特性，减少网格数量。然而，映射网格划分在处理不规则形状时可能会遇到挑战，需要额外的几何预处理或采用边界层网格等技巧。 总结来说，ANSYS的网格划分策略取决于模型的复杂性和分析需求。自由网格划分适用于复杂模型，而映射网格划分则更适用于规则几何形状。理解并灵活运用这两种方法，可以有效提升有限元分析的精度和效率。在实际操作中，还需要根据具体问题不断调整网格参数，确保得到满意的结果。