Ansys15.0workbench网格划分教程

### 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。