### Ansys15.0Workbench网格划分教程
#### 导言
在使用Ansys15.0Workbench进行工程模拟的过程中,网格划分是至关重要的一步。本教程旨在详细介绍如何在Ansys15.0Workbench中进行有效的网格划分,以确保后续分析的准确性与可靠性。网格划分涉及到将复杂的几何模型离散化为一系列简单的几何元素,这些元素被称为单元。通过网格划分,可以将连续的问题转换为一系列离散问题,便于计算机求解。
#### 学习目标
- **了解AnsysWorkbench网格划分平台**:理解网格划分平台的基本概念及其在AnsysWorkbench中的位置。
- **掌握四面体网格的划分方法**:熟悉并能够操作四面体网格划分的具体步骤。
- **掌握AnsysWorkbench网格参数的设置**:了解如何设置网格参数以满足特定分析需求。
- **掌握扫掠网格划分的方法**:学会使用扫掠技术进行网格划分。
- **掌握多区网格划分的方法**:掌握多区网格划分的基本原理和应用技巧。
#### 3.1 网格划分平台
在AnsysWorkbench中,网格划分平台提供了强大的工具,支持不同类型的网格划分,并且这些网格可以应用于多种仿真场景,包括但不限于:
- **FEA仿真**:结构动力学分析、显示动力学分析(如AUTODYN、ANSYS LS/DYNA)、电磁场分析等。
- **CFD分析**:如ANSYS CFX、ANSYS FLUENT等。
##### 3.1.1 网格划分特点
AnsysWorkbench中的网格划分具有以下几个显著特点:
- **采用“分解克服”方法**:通过将复杂的几何体分解成更简单的部分,再分别进行网格划分,从而降低整个过程的复杂度。
- **几何体各部件网格可不一致**:这意味着不同的几何部件可以采用不同的网格划分方法,从而更好地适应各自的特性和分析需求。
- **统一的数据管理**:所有的网格数据都集中存储在一个中心数据库中,便于管理和共享。
- **丰富的网格划分方法**:支持2D和3D几何的多种网格划分方法,以适应不同的应用场景。
##### 3.1.2 网格划分方法
AnsysWorkbench提供了多种网格划分方法,可以根据具体需求选择合适的划分方式。
- **对于三维几何体**:
- **自动划分法**:根据几何体的特点自动选择四面体或扫掠网格划分方法。
- **四面体划分法**:包括Patch Conforming划分法和Patch Independent划分法,前者为Workbench自带功能,后者需要额外的软件包支持。
- **六面体主导法**:适用于不可扫掠的体或内部容积较大的体。
- **扫掠划分法**:通过沿某一路径扫掠的方式生成网格,适用于可扫掠的几何体。
- **多区划分法**:适用于需要对几何体进行多区划分的情况,以实现更精细的网格控制。
- **对于二维几何体**(如面体或壳):
- **四边形单元主导**:优先使用四边形单元进行划分。
- **三角形单元**:使用三角形单元进行划分。
- **均匀四边形/三角形单元**:保持网格尺寸的一致性。
- **均匀四边形单元**:仅使用四边形单元进行划分。
##### 3.1.3 网格划分技巧
为了获得高质量的网格,需要注意以下几点技巧:
- **对于结构网格**:
- **细化关注区域**:对于需要特别关注的区域,例如高应力或高温度区域,可以适当增加网格密度。
- **优选六面体单元**:虽然四面体网格较为常用,但在某些情况下,六面体网格更能提高分析精度。
- **二阶四面体单元**:对于需要更高精度的分析,使用包含中节点的二阶四面体单元。
- **对于CFD网格**:
- **关注流场变化**:通过细化网格来捕捉流场的变化,特别是流速、压力和温度的梯度变化。
- **提高网格质量和平滑度**:虽然这可能会导致网格数量的增加,但对于提高结果的准确性非常关键。
通过本教程的学习,用户不仅能够掌握Ansys15.0Workbench网格划分的基本操作流程,还能深入理解网格划分背后的技术原理和优化策略,从而在实际工程分析中更加得心应手。
2019-12-21 21:51:59
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