ANSYS命令流教程

引用ANSYS入门教程(26)-网格划分高级技术(b)四、单元有效性检查不良的单元形状会导致不准确的结果，然而并没有判别单元形状好坏的通用标准，也就是说一种单元形状对一个分析可能导致不准确的结果，但可能对另一种分析的结果又是可接受的。在计算过程中，ANSYS可能不出现单元形状警告信息，也可能会出现很多个单元形状警告信息，这都不能说明单元形状就一定会导致准确或不准确的结果，因此单元形状的好坏和结果的准确性完全依赖用户的判断和分析。1.单元形状参数限值设置命令：SHPP,Lab,VALUE1,VALUE2ANSYS单元形状检查是缺省的，但控制单元形状检查的参数可以修改。⑴Lab=ON：激活单元形状检查。VALUE1可取:ANGD：SHELL28单元角度检查。ASPECT：单元纵横比检查。如四边形单元警告限值为20，错误限值为1E6；PARAL：对边平行度检查。如无中间节点的四边形该项的警告限值为70°，如超过150°则给出错误信息。MAXANG：最大角度检查。无中间节点的四边形单元该项警告限值为155°，而其错误限值为179.9°；JACRAT：雅可比率检查。简单地说，雅可比率表达了“单元”模拟“实际”的计算可靠性，比率越高越不可靠。如h单元的警告限值为30，超过30单元形状就很不理想（与母单元形状相差甚远）。WARP：歪曲率检查。对于四边形面单元、壳单元或体单元的面等，当其严重歪曲时造成不好的单元形状，此值越高表示单元歪曲越严重。也可用ALL关闭或激活所有选项。⑵Lab=WARN：仅激活警告模式，对超过错误限制的单元只给出警告信息而不致网格划分失败。而Lab=ON则一旦超过错误限制时将导致网格划分失败。⑶Lab=OFF：完全关闭单元形状检查，可通过设置VALUE1的值而关闭个别形状检查。如VALUE1可取ANGD、ASPECT、PARAL、MAXANG、JACRAT、WARP及ALL等。⑷Lab=STATUS：列表输出当前形状检查限制参数及检查结果情况。⑸Lab=SUMMARY：列表输出所选择单元的形状检查结果。⑹Lab=DEFAULT：恢复单元形状检查限值的缺省值。⑺Lab=OBJECT：是否将单元形状检查结果保存于内存中的控制参数；如VALUE1=1、YES或ON（缺省）则保存在内存中；如VALUE1=0、NO或OFF则不保存在内存中。⑻Lab=LSTET：检查雅可比率时选择在积分点还是角点取样控制；如VALUE=1、YES或ON则选择积分点；如VALUE1=0、NO或OFF（缺省）则选择角点取样。⑼Lab=MODIFY：重新设置一个形状参数检查限值，此时VALUE1为修改的形状参数限值的数据位置，而VALUE2则为修改的新限值。如拟修改纵横比率检查的警告限值，通过SHPP,STATUS列表可以看出，该数据的位置为1，缺省设置为20.0。可用SHPP,MODIFY,1,1000将此限值修改为1000。如拟修改h单元的雅可比率警告限值，通过SHPP,STATUS列表查得该数据的位置为31，其缺省设置为30.0。可用SHPP,MODIFY,31,100将此限值修改为100。使用shpp,defa将恢复系统的缺省限值设置。⑽Lab=FLAT：确定显示非零或非常数Z坐标单元的警告和错误限值。2.网格检查命令⑴逐个单元数据完整性检查命令：CHECK,Sele,LevlSele-拟检查的单元。如Sele为空，检查所有单元数据；Levl-仅当Sele=ESEL时，其值可取WARN（选择生成警告和错误信息的单元）和ERR（仅检查生成错误信息的单元，这是缺省选项）。该命令对每个单元的数据完整性和单元形状进行检查，也是在求解之前自动进行的检查。如单元材料、实常数、约束及单元形状等，然后在输出窗口列出结果。⑵网格连通性检查命令：MCHECK,Lab其中Lab=ESEL，该选项可不选泽正确的单元，仅选择有问题的单元。CHECK命令对单个单元进行检查，而MCHECK则根据单元的连接方式检查网格潜在的问题，如单元的交叠等。其检查内容主要有：①方向：当两个面单元共线时，检查每个单元的节点顺序是否与其法线方向一致；②体：当两个体单元共面时，检查每个单元的完整体符号是否一致；③封闭面：检查形成封闭面的单元外表面，以防网格中出现“裂缝”；④网格空洞：当环绕内部空腔的单元面数量很少时，有可能出现遗漏的单元从而形成空洞。五、网格修改如果对生成的网格不满意，可用下列方法改变网格：①重新设置单元尺寸，并划分网格（只有GUI才可）；②清除网格，重新设置单元尺寸，并划分网格；③细化局部网格；④改进网格（仅实用于四面体网格）。1.清除网格关键点网格清除命令：KCLEAR,NP1,NP2,NINC线网格清除命令：LCLEAR,NL1,NL2,NINC面网格清除命令：ACLEAR,NA1,NA2,NINC体网格清除命令：VCLEAR,NV1,NV2,NINCNX1,NX2,NINC-为图素范围和编号增量，NX1可取ALL或组件名。该系列命令用于清除既有网格，并可重新对线设置单元网格划分数目或尺寸，然后再重新对几何模型进行网格划分。2.细化局部网格节点附近细化命令：NREFINE,NN1,NN2,NINC,LEVEL,DEPTH,POST,RETAIN单元附近细化命令：EREFINE,NE1,NE2,NINC,LEVEL,DEPTH,POST,RETAIN关键点附近细化命令：KREFINE,NP1,NP2,NINC,LEVEL,DEPTH,POST,RETAIN线附近细化命令：LREFINE,NL1,NL2,NINC,LEVEL,DEPTH,POST,RETAIN面附近细化命令：AREFINE,NA1,NA2,NINC,LEVEL,DEPTH,POST,RETAINNx1,Nx2,NINC-图素编号范围与编号增量。LEVEL-细化等级，其取值范围1（缺省）～5，值越高网格越密。当LEVEL=1时，则采用单元边长的1/2进行细化生成新的单元。DEPTH-从所选图素向外根据单元数设置网格细化的深度，缺省为1。POST-单元细化时质量处理控制参数。如POST=SMOOTH，进行光滑处理，且可能会改变节点位置；如POST=CLEAN（缺省），进行光滑处理，可能会删除存在的单元而重新细分，且节点位置也会改变；如POST=OFF则不进行任何处理，即节点位置不变也不删除重分。RETAIN-所有单元都是四边形网格，在细化时，如RETAIN=ON（缺省）则细化网格也为四边形网格，而不管单元质量如何；如RETAIN=OFF则允许用三角形网格，以保证网格质量。但对于下列情况则不能细化：①含有初始条件的节点、耦合节点、约束方程的节点等；②含有边界条件、荷载的节点或单元；③六面体单元、楔形单元和金字塔单元不能细化。3.4网格划分实例-基本模型的网格划分1.圆圆面的网格划分一般可将圆切分为四等份或八等份，实现映射网格划分。!EX3.12圆的网格划分finish$/clear$/prep7et,1,plane82$r0=10!定义单元类型和圆半径参数cyl4,,,r0$cyl4,3*r0,,,,r0!创建两个圆面A和B，拟分别进行不同的网格划分wprota,,90$asbw,all!将圆面水平切分wprota,,,90$asbw,all!将圆面A竖向切分wpoff,,,3*r0$asbw,all!移动工作平面，将圆面B竖向切分wpcsys,-1!工作平面复位但不改变视图方向asel,s,loc,x,-r0,r0!选择圆面A的所有面lsla,s!选择与圆面A相关的所有线lesize,all,,,8!对上述线设置网格划分个数为8（三条边时相等且为偶数）mshape,0,2d$mshkey,1!设置四边形单元、映射网格划分amesh,all!圆面A划分网格asel,s,loc,x,2*r0,4*r0!选择圆面B的所有面lsla,s!选择与圆面B相关的所有线lesize,all,,,8!对上述线设置网格划分个数为8lsel,r,length,,r0!选择上述线中长度为半径的线lesize,all,,,8,0.1,1!设置这些线的网格划分数和间隔比amesh,all$allsel!圆面B划分网格2.圆环圆环面的网格划分与圆面类似，但因由4条边组成，可更加方便地对网格进行控制。下面取1/4圆环面进行单元划分。!EX3.13圆环的网格划分finish$/clear$/prep7et,1,plane82$r0=10!定义单元类型和圆半径参数cyl4,,,r0/3,,r0,90$cyl4,2*r0,,r0/10,,r0,90!创建两个1/4环面asel,s,loc,x,-r0,r0!选择环面Alsla,s$lesize,all,,,8!选择环面A的所有线，定义网分数lsel,r,length,,r0*2/3$lesize,all,,,3,,1!选择径向线，网分数修改为3mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all!定义单元形状、划分类型、划分单元ALLSEL$asel,s,loc,x,2*r0,4*r0!选择环面Blesize,5,,,12$lesize,7,,,6!定义外周线和内周线网分数分别为12和6lsel,s,length,,r0*9/10$lesize,all,,,7!选择径向线，网分数为7amesh,all!划分环面B的单元网格3.圆柱柱体的网格划分方法与圆面类似，空心柱体的网格划分方法同环面类似，而柱面则可直接划分网格。例如：!EX3.14圆柱面和圆柱体的网格划分!圆柱面的网格划分finish$/clear$/prep7r0=10$h0=50$et,1,shell63!定义参数和单元类型cyl4,,,r0$adele,1$cm,l1cm,line!创建面，删除面保留线，定义组件Licmk,50$k,51,,,h0$l,50,51$adrag,l1cm,,,,,,5!创建拖拉路径并拖拉线创建柱面(L1cm-组件名)lsel,s,loc,z,0$lesize,all,,,6!每条圆周线网格划分数为6lsel,s,length,,h0$lesize,all,,,8!每条柱面侧线网格划分数为8mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all!定义单元形状、网格划分类型、划分网格!圆柱体finish$/clear$/prep7r0=10$h0=50$et,1,solid95!定义参数和单元类型cyl4,,,r0,,,,h0!创建圆柱体wprota,,90$vsbw,all!切分圆柱体wprota,,,90$vsbw,all!再切分圆柱体mshape,0,3d$mshkey,1!定义单元形状、网格划分类型lsel,s,loc,z,0$lesize,all,,,6!每条圆周线网格划分数为6lsel,s,length,,h0$lesize,all,,,8!每条柱面侧线网格划分数为8vmesh,all4.圆锥和圆台圆锥体的网格划分应以1/4圆锥进行，然后利用对称命令创建其余体和网格。示例：!EX3.15圆锥的网格划分!扫掠网格划分finish$/clear$/prep7cone,10,,,15,,90!创建1/4锥体。如为整锥切分有困难。et,1,200,7$et,2,95!定义MESH200和SOLID95单元类型lsel,s,,,5,6$lesize,all,,,12,0.5!定义网格划分数lsel,all$lesize,3,,,6!定义扫掠路径网格数mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,3!划分源面网格vsweep,1,3,4!扫掠体1,属于0半径扫掠vsymm,x,all$vsymm,y,all!对称创建其余部分体和网格vglue,all!六面体映射网格划分finish$/clear$/prep7cone,10,,,15,,90$et,2,95!创建1/4锥体，定义单元类型lesize,all,,,8!定义网格划分数mshape,0,3d$mshkey,1!定义