清华大学ANSYS流热耦合案例 (2)

网格划分理论第10章INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-2网格划分概述•网格划分包含以下3个步骤:–定义单元属性–指定网格的控制参数–生成网格•本章,我们将详细介绍上述3个步骤并讨论网格划分的其他选项.•内容包括:A.多种单元属性E.过渡网格划分B.控制网格密度F.网格的拖拉C.改变网格G.扫掠网格划分D.映射网格划分H.实践INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-3网格划分A.多种单元属性•如前所述,每个单元有以下与之相关的属性:–单元类型(TYPE)–实常数(REAL)–材料特性(MAT)•许多FEA模型有多种属性.例如，下图所示的筒仓有两种单元类型,三种实常数,以及两种材料.材料1=混凝土材料2=钢实常数1=3/8”厚度实常数2=梁单元特性实常数3=1/8”厚度类型1=壳单元类型2=梁单元INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-4网格划分...多种单元属性•只要您的模型中有多种单元类型(TYPEs),实常数(REALs)和材料(MATs),就必须确保给每一种单元指定了合适的属性.有以下3种途径:–在网格划分前为实体模型指定属性–在网格划分前对MAT,TYPE,和REAL进行“总体的”设置–在网格划分后修改单元属性•如果没有为单元指定属性,ANSYS将MAT=1,TYPE=1,和REAL=1作为模型中所有单元的缺省设置.注意,采用当前激活的TYPE,REAL,和MAT进行网格操作.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-5网格划分...多种单元属性为实体模型指定属性1.定义所有需要的单元类型,材料,和实常数.2.然后使用网格工具的“单元属性”菜单条(PreprocessorMeshTool):–选择实体类型后按SET键.–拾取您想要指定属性的实体.–在后续的对话框设置适当的属性.或选择需要的实体,使用VATT,AATT,LATT,或KATT命令.3.当您为实体划分网格时,它的属性将自动转换到单元上.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-6网格划分...多种单元属性使用总体的属性设置1.定义所有需要的单元类型,材料,和实常数.2.然后使用网格工具的“单元属性”菜单条(PreprocessorMeshTool):–选择Global后按SET键.–在“网格划分属性”对话框中激活需要的属性组合.这些被视为激活的TYPE,REAL,和MAT设置.或使用TYPE,REAL,和MAT命令.3.仅对使用上述设置属性的实体划分网格.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-7网格划分...多种单元属性修改单元属性1.定义所有需要的单元类型,材料,和实常数.2.激活需要的TYPE,REAL,和MAT设置的组合:–Preprocessor-Attributes-DefineDefaultAttribs...–或使用TYPE,REAL,和MAT命令3.仅修改使用上述设置属性的单元的属性:–使用EMODIF,PICK命令或选择PreprocessorMove/Modify-Elements-ModifyAttrib–拾取需要的单元4.在后续的对话框,将属性设置为“Alltocurrent.”INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-8网格划分...多种单元属性牢记以下几点:•您可以激活属性编号校核单元属性:–UtilityMenuPlotCtrlsNumbering–或用/PNUM,attr,ON命令,attr可以是TYPE,MAT,或REAL•在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性.•在实体模型上指定属性,您可以避免在网格划分操作中重新设置属性.由于ANSYS的网格划分算法在一次对所有实体进行网格划分时更为有效,因而这种方法更为优越.•清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-9网格划分B.控制网格密度•ANSYS提供了多种控制网格密度的工具,既可以是总体控制也可以是局部控制:–总体控制•智能网格划分•总体单元尺寸•缺省尺寸–局部控制•关键点尺寸•线尺寸•面尺寸INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-10网格划分...控制网格密度INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-11网格划分...控制网格密度•使用智能网格划分:–导出MeshTool菜单条(PreprocessorMeshTool),打开智能网格划分,设置需要的尺寸级别.•或使用SMRT,level命令•尺寸级别的范围从1(精细)到10(粗糙).缺省级别为6.–对所有体(或所有面)一次划分网格,将优越于一个一个地划分网格.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-12网格划分...控制网格密度•如图所示为采用不同的SmartSize尺寸级别进行四面体网格划分的例子.•高级的SmartSize控制,如网格扩张和过渡系数在SMRT命令(或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-SmartSize-AdvOpts...)中提供.•您可以使用MeshTool菜单条或采用smrt,off命令关闭智能网格划分.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-13网格划分...控制网格密度总体单元尺寸•您可以为整个模型指定最大的单元边长(或每条线的份数):–ESIZE,SIZE–或PreprocessorMeshTool“SizeControls-Global”[Set]–或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-Global-Size•可单独使用或与智能网格划分联合使用.–单独使用ESIZE(智能网格划分关闭)将采用相同的单元尺寸对体(或面)划分网格.–在智能网格划分打开时,ESIZE充当“向导,”但为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-14网格划分...控制网格密度缺省尺寸•如果您不指定任何控制,ANSYS将使用缺省尺寸,它将根据单元阶次指定线的最小和最大份数,表面高宽比等.•用于映射网格划分,但在智能网格划分关闭时,自由网格划分也可使用.•您可以采用DESIZE命令或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-Global-Other调节缺省的尺寸规格.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-15网格划分...控制网格密度关键点尺寸•通过关键点控制单元尺寸:–PreprocessorMeshTool“SizeControls:Keypt”[Set]–或KESIZE命令–或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-Keypoints-不同的关键点可以不同的KESIZE,为您在网格上有更多的控制.•对应力集中区域非常有用.•智能网格划分打开时,为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-16网格划分...控制网格密度线尺寸•控制线上单元尺寸:–PreprocessorMeshToolSizeControls:Lines[Set]–或LESIZE命令–或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-Lines-不同的线可以有不同的LESIZE.•指定尺寸可以是“硬的”或“软的.”–“硬的”尺寸即使在智能网格划分打开时也将被网格划分器采用.在所有其它尺寸控制最优先.–“软的”尺寸在智能网格划分打开时可能无效.•您也可以指定一个边长比例—最后一个分割与第一个分割的比率.使网格偏向线的一端或中间.对“软的”选是对“硬的”选否INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-17网格划分...控制网格密度面尺寸•在面的内部控制单元尺寸:–PreprocessorMeshTool“SizeControls:Areas”[Set]–或AESIZE命令–或Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-Areas-不同的面可以有不同的AESIZE.•面与面的交线仅在未指定LESIZE或KESIZE且邻近无尺寸更小的面时使用指定尺寸.•智能网格划分打开时,为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-18网格划分...控制网格密度•演示:–恢复ribgeom.db–用SMRT,6划分网格.(并非很好的网格)–用SMRT,3重新划分网格(好的网格)–将ESIZE设为0.2后重新划分网格.由于智能网格划分器考虑了ESIZE,即使SMRT设为3,网格也变得很粗糙.同时注意单元尺寸并不相同(因为SMRT为打开状态).–关闭SMRT重新划分网格.单元尺寸现在完全相同.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-19网格划分C.改变网格•如果划分的网格不满意,您总可以通过以下步骤重新划分网格:1.清除网格.•clear操作网格划分的逆操作:它将删除节点和单元.•使用在MeshTool中得[Clear]按钮,或使用VCLEAR,ACLEAR,等.(若您在使用MeshTool,您可以跳过这一步,因为程序将在执行第3步时提示您是否清除网格)2.指定新的或不同的网格控制.3.再次划分网格.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part1TrainingManualJanuary30,2001Inventory#00144110-20网格划分...改变网格•另一个网格划分选项是在指定的区域refine(细化)网格.–对所有的面单元和四面体体单元有效.–简易的方法是使用MeshTool:•存储数据库.•选择您想要细化的区域—在节点,单元,关键点,线,或面—按Refine键.•拾取您想要细化的实体.(若选择“AllElems不必执行此操作.”)•选