结构工程仿真技术ppt课件

1、第5讲 单元网格划分 创建几何模型后，必需生成有限元模型才干分析计算，生成有限元模型的方法就是对几何模型进展网格划分，网格划分主要过程包括三个步骤： 定义单元属性 包括单元类型、实常数、资料特性、单元坐标系和截面号等。 定义网格控制选项对几何图素边境划分网格的大小和数目进展设置；没有固定的网格密度可供参考；可经过评价结果来评价网格的密度能否合理。 生成网格执行网格划分，生成有限元模型；可去除曾经生成的网格并重新划分；部分进展细化。.1 定义单元类型ET命令：ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPRITYPE-用户定义

2、的单元类型的参考号。Ename-ANSYS单元库中给定的单元名或编号，它由一个类别 前缀和独一的编号组成，类别前缀可以省略，而仅使 用单元编号。如BEAM3或3。KOP1KOP6-单元描画选项，在单元库中有明确的定义，可 参考单元手册。也可经过命令KEYOPT进展设置。INOPR-假设此值为1那么不输出该类单元的一切结果。例如：et,1,link8!定义LINK8单元，参考号为1；与ET,1,8一样et,3,beam4!定义BEAM4单元，参考号为3；与ET,3,4一样删除命令：ETDELE,ITYP1,ITYP2,INC列表命令：ETLIST,ITYP1,ITYP2,INC.1 定义单元类型

3、-KEYOPT命令：KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUEITYPE-由ET命令定义的单元类型参考号。KNUM-要定义的KEYOPT顺序号。VALUE-KEYOPT值。 该命令可在定义单元类型后，分别设置各类单元的KEYOPT参数。例如：et,1,beam4!定义BEAM4单元的参考号为1et,3,beam189!定义BEAM189单元的参考号为3keyopt,1,2,1!BEAM4单元思索应力刚度时封锁一致切线刚度矩阵keyopt,3,1,1!思索BEAM189的第7个自在度，即翘曲自在度 !当然这些参数也可在ET命令中一并定义，如上述四条命令与以下两条命令等效：et,1,beam4

4、,1et,3,beam189,1.2 定义实常数-R命令：R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6续行：RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12NSET-实常数组号恣意，假设与既有组号一样，那么覆盖 既有组号定义的实常数。R1R12-该组实常数的值。运用R命令只能一次定义6个值；多于6个值那么采用RMORE命令添加另外的值。每反复执行RMORE一次，那么该组实常数添加6个值， 如712、1318、1924等。各类单元有不同的实常数值，必需按单元阐明中的顺序输入假照实常数值多于单元所需求的，那么仅运用需求的值； 假设少于所需求的，那么以零值补充。一种单元可有多组实常数，也有单

5、元不需求实常数的。.2 定义实常数-R例如BEAM4单元，需求的实常数值有12个： AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA和 ISTRN、IXX、SHEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS 设采用直径为0.1m的圆杆，其实常数可定义为：D=0.1PI=acos(-1)a0=pi*d*d/4I0=pi*D*4/64IX=pi*D*4/32!定义第3组实常数的AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETAR,3,a0,i0,i0,d,d,0!定义第3组实常数的其它实常数值Rmore,0,ix,0,0,0,2.0删除命令：RDELE, NSET1,NSET2,NINC列表

6、命令：RLIST, NSET1,NSET2,NINC.3 定义资料属性-MP 每一组资料属性有一个资料参考号，用于识别各个资料特性组。一个模型中可有多种资料特性组。命令：MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4Lab-资料性能标识，其值可取：EX：弹性模量也可为EY、EZ。ALPX：线膨胀系数也可为ALPY、ALPZ。PRXY：主泊松比也可为PRYZ、PRXZ。NUXY：次泊松比也可为NUYZ、NUXZ。GXY：剪切模量也可为GYZ、GXZ。DAMP：用于阻尼的K矩阵乘子，即阻尼比。DMPR：均质资料阻尼系数。MU：摩擦系数。DENS：质量密度。MAT-资料参考号，缺省为当前的MAT

7、号由MAT命令确定。C0-资料属性值，假设该属性是温度的多项式函数，那么此值为多项式的常数项。C1C4-分别为多项式中的一次、二次、三次、四次项系数，如为0或空，那么定义一个常数的资料性能。 .3 定义资料属性-MPx改动指定单元的资料参考号命令：MPCHG,MAT,ELEM线性资料属性列表和删除列表命令：MPLIST,MAT1,MAT2,INC,Lab,TEVL删除命令：MPDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC绘制线性资料特性曲线命令：MPPLOT,Lab,MAT,TMIN,TMAX,PMIN,PMAX激活非线性资料属性的数据表命令：TB,Lab,MAT,NTEMP,NPTS,TBO

8、PT,EOSOPT定义TB数据表中的数据命令：TBDATA,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6定义非线性数据曲线上的一个点命令：TBPT,Oper,X,Y非线性资料数据表的删除和列表删除命令：TBDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC列表命令：TBLIST,Lab,MAT非线性资料数据表的绘图命令：TBPLOT,Lab,MAT,TBOPT,TEMP,SEGN.4 梁截面-SECTYPEBEAM18x单元，需定义单元的横截面称为梁截面；BEAM44也可运用梁截面也可输入截面特性实常数；仅BEAM18x可运用多种资料组成的截面；仅BEAM18x可运用变截面梁截面，BEAM44输入

9、实常数。定义截面类型和截面ID命令：SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEYSECID-截面识别号，也称为截面ID号。Type-截面用途类型，其值可取：BEAM：定义梁截面，运用于等截面时，见下文。TAPER：定义渐变梁截面变截面梁。SHELL：定义壳PRETENSION：定义预紧截面JOINT：衔接截面，如万向铰。.4 梁截面-SECTYPESubtype-截面类型，对于不同的Type该截面类型不同，如： 当Type=BEAM时，Subtype可取：RECT：矩形截面；QUAD：四边形截面；CSOLID：实心圆形截面；CTUBE：圆管截面；CHAN：

10、槽形截面；I：工字形截面；Z：Z形截面；L：L形截面；T：T形截面；HATS：帽形截面；HREC：空心矩形或箱形ASEC：恣意截面；MESH：自定义截面 当Type=JOINT有刚度可大角度旋转时，Subtype可取：UNIV：万向铰；REVO：销铰或单向铰Name-8个字符的截面名，字符可包含字母和数字。REFINEKEY-设置薄壁梁截面网格的精细程度，有0缺省 5最精细六个程度。.4 梁截面-矩形截面定义梁截面几何数据Type=BEAM命令：SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6,VAL7,VAL8,VAL9,VAL10其中VAL1VAL10为数值，如厚

11、度、边长、沿边长的栅格数等，每种截面的值不同。ANSYS定义了11种常用的截面类型，每种截面输入数据如下：Subtype=RECT：矩形截面输入数据：B,H,Nb,NhB-截面宽度。H-截面高度。Nb-沿宽度B的栅格数cell，缺省为2。Nh-沿高度H的栅格数，缺省为2。如：sectype,1,beam,rectSecdata,20,30.4 梁截面-四边形截面Subtype=QUAD：四边形截面输入数据：yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL,Ng,NhyI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL-各点坐标值。Ng,Nh-沿g和h的栅格数，缺省均为2。如退化为三角形也可，输入一个一

12、样的坐标。 如：sectype,1,beam,quadSecdata,-1,-2,2,-3,3,3,-2,4.4 梁截面-实心圆截面Subtype=CSOLID：实心圆截面输入数据：R,N,TR-半径。N-圆周方向划分的段数，缺省为8。T-半径方向划分的段数，缺省为2。 如：sectype,1,beam,csolidSecdata,20.4 梁截面-圆管截面Subtype=CTUBE：圆管截面输入数据：Ri,R0,NRi-管的内半径。R0-管的外半径。N-沿圆周的栅格数，缺省为8。 如：sectype,1,beam,ctubeSecdata,20,22.4 梁截面-槽形截面Subtype=CH

13、AN：槽形截面输入数据：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼缘宽度。W3-全高。t1,t2-翼缘厚度。t3-腹板厚度 如：sectype,1,beam,chanSecdata,50,40,30,10,8,12.4 梁截面-工字形截面Subtype=I：工字形截面输入数据：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼缘宽度。W3-全高。t1,t2-翼缘厚度。t3-腹板厚度如：sectype,1,beam,iSecdata,80,90,60,10,8,12.4 梁截面-Z形截面Subtype=Z：Z形截面输入数据：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2-翼缘宽度。W3-全高。

14、t1,t2-翼缘厚度。t3-腹板厚度 如：sectype,1,beam,zSecdata,40,50,90,10,8,12.4 梁截面-L形截面Subtype=L：L形截面输入数据：W1,W2,t1,t2W1,W2-腿长。t1,t2-厚度。 如：sectype,1,beam,lSecdata,40,90,10,8.4 梁截面-T形截面Subtype=T：T形截面输入数据：W1,W2,t1,t2W1-翼缘宽度。W2-全高。t1-翼缘厚度。t2-腹板厚度。 如：sectype,1,beam,tSecdata,70,90,10,8.4 梁截面-帽形截面Subtype=HATS：帽形截面输入数据：W1

15、,W2,W3,W4,t1,t2,t3,t4,t5W1,W2-帽沿宽度。W3-帽顶宽度。W4-全高。t1,t2-帽沿厚度。t3-帽顶厚度。t4,t5-腹板厚度。 如：sectype,1,beam,hatsSecdata,40,50,60,90,10,10,12,8,8.4 梁截面-箱形截面Subtype=HREC：空心矩形截面或箱形截面输入数据：W1,W2,t1,t2,t3,t4W1-截面全宽。W2-截面全高。t1,t2,t3,t4-壁厚。 如：sectype,1,beam,hrecSecdata,60,40,8,10,12,14.4 梁截面-恣意和自定义截面Subtype=ASEC：恣意截面输

16、入数据：A,Iyy,Iyz,Izz,Iw,J,CGy,CGz,SHy,SHzA-截面面积。Iyy-绕y轴惯性矩。Iyz-惯性积。Izz-绕z轴惯性矩。Iw-翘曲常数。J-改动常数。Cgy-质心的y坐标。CGz-质心的z坐标。SHy-剪切中心的y坐标。SHz-剪切中心的z坐标。Subtype=MESH：自定义截面 当截面不是常用的11个截面时，可采用自定义截面。自定义截面具有很大的灵敏性，可定义任不测形的截面，资料也可不同，因此对于梁截面该自定义截面可满足各种情况下的运用要求。自定义截面要运用SECWRITE命令和SECREAD命令。 .4 梁截面-变截面变截面梁几何数据Type=TAPER命令

17、：SECDATA,Sec_IDn,XLOC,YLOC,ZLOCSec_IDn-曾经定义的梁截面识别号，用于端点1I和2J截面ID。XLOC,YLOC,ZLOC-整体坐标系中Sec_IDn的位置坐标。 变截面梁的定义首先需求定义两个梁截面，然后根据拟定义的变截面梁再定义各个梁截面ID所在的空间位置。两端的两个截面拓扑关系一样，即必需满足具有一样的Subtype类型、一样的栅格数和一样的资料号。例如下面给出了工字形截面的变截面运用例如。finish$/clear$/prep7sectype,1,beam,Isecdata,160,120,200,10,10,8!定义梁截面ID=1及其数据secty

18、pe,2,beam,Isecdata,320,240,300,16,16,12!定义梁截面ID=2及其数据!创建3个关键点和一条线k,1$k,2,800,300$k,100,400,400$l,1,2.4 梁截面-变截面sectype,3,taper!定义变截面梁Id=3secdata,1,kx(1),ky(1),kz(1)!一个端点的截面采用ID1,位置用坐标给出secdata,2,kx(2),ky(2),kz(2)!另一端点的截面采用ID2,位置用坐标给出et,1,beam189$mp,ex,1,2.1e5$mp,prxy,1,0.3!定义单元及资料属性lesize,all,8$latt,

19、1,1,100,3$lmesh,all!网分控制、为线赋单元属性、网分/eshape,1$eplot!查看单元外形.4 梁截面-截面偏置当Type=BEAM时命令：SECOFFSET,Location,OFFSETY,OFFSETZ,CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-ZLocation-偏移有4个选择位置，分别为 CENT：梁节点偏移到质心缺省。 SHRC：梁节点偏移到剪心。 ORIGIN：梁节点偏移到横截面原点。 USER：梁节点偏移到用户指定位置 相对横截面原点。OFFSETY,OFFSETZ-当Location=USER时， 梁节点相对于横截面原点的偏移量。CG-Y, CG-Z,SH-

20、Y,SH-Z-用于覆盖程序自动计算的质心和剪心位置。高级用户可用其创建复合资料的横截面模型。还可运用SECCONTROL命令控制横截面剪切刚度。所谓截面偏置是指“单元线代表的是截面上的哪个位置(如质心、剪心、原点、用户指定)。.4 梁截面-截面偏置当Type=SHELL时命令：SECOFFSET, Location,OFFSETLocation-偏移也有4个选择位置，分别为：TOP：壳节点偏移到顶面。MID：壳节点偏移到中面。BOT：壳节点偏移究竟面。USER：用户定义，偏移梁由OFFSET指定。OFFSET-仅当Location=USER时，相对于中面的偏移间隔。梁截面特性列表命令：SLIS

21、T,SFIRST,SLAST,SINC,Details,Type删除所定义的截面命令：SDELETE,SFIRST,SLAST,SINC,KNOCLEAN绘制所定义截面命令：SECPLOT,SECID,VAL1,VAL2 SECID-截面ID号。 VAL1,VAL2-输出控制参数。 对BEAM：VAL1=0那么不显示栅格；VAL1=1那么显示栅格。 对SHELL：VAL1和VAL2表示显示层号的范围。.4 梁截面-自定义截面自定义截面的存盘和读入存盘命令：SECWRITE,Fname,Ext,-,ELEM_TYPE读入命令：SECREAD,Fname,Ext,-,OptionFname-文件名

22、及其途径可达248个字符。Ext-文件名的扩展名，缺省为“SECT。ELEM_TYPE-单元类型属性指示器，此参数意义不大。Option-从何处读入的控制参数。 如=LIBRARY缺省那么从截面库中读入截面数据。 如=MESH那么从用户网分的截面文件中读入，该文件包含了 栅格和栅点等数据。创建自定义截面的根本步骤有：创建2D面，可完全表达截面外形。仅能定义PLANE82或MESH2000单元，假设有多种资料那么定义资料号。定义网分控制并划分网格。用SECWRITE命令写入文件。用SECTYPE和SECREAD命令定义截面ID等。.4 梁截面-自定义截面例如由两种资料组成，其分界限如图中所示，其

23、自定义截面命令流如下：!EX3.2 自定义多种资料截面finish$/clear$/prep7Ro=1.5$Ri=1.0!定义两个半径csys,1$cyl4,ri$cyl4,ro!设置柱坐标系，创建两个圆面aptn,all!作面分割运算wprota,90$asbwa,all!切分面wprota,90$asbw,all$ wpcsys!切分面et,1,plane82!定义单元类型为PLANE82mymat1=4$mymat2=7!定义两个资料参数，分别赋值4和7mp,ex,mymat1,1.0$mp,ex,mymat2,2.0!定义资料参考号，详细特性可恣意asel,s,loc,x,0,ri$a

24、att,mymat1,1!内部圆面为资料mymat1asel,s,loc,x,ri,ro$aatt,mymat2,1!外部环面为资料mymat2allsel$esize,0.25$mshape,0,2d!定义网格控制、单元外形mshkey,1$amesh,all!定义网格划分方式并网分secwrite,mycsolid,sect!将截面写入mycsolid.sect文件.4 梁截面-自定义截面例如!下面预备读入截面并运用finish$/clear$/prep7et,1,beam189!定义单元类型为BEAM189mym1=4$mym2=7!定义两个资料参数，此值与MYMAT对应mp,ex,my

25、m1,3.0e10mp,prxy,mym1,0.167!定义资料参考号MYM1和详细特性值mp,ex,mym2,2.1e11mp,prxy,mym2,0.3!定义资料参考号MYM2和详细特性值sectype,1,beam,mesh!定义用户梁截面secread,mycsolid,sect,mesh!读入mysolid.sect文件k,1$k,2,10$l,1,2$lesize,all,20!创建关键点和线，及线的网格划分控制latt,1,1!此处采用了缺省资料参考号，即使指定资料参考号也不起作用lmesh,all$/eshape,1!划分网格，翻开单元外形/pnum,mat,1$ eplot!

26、显示单元资料参考号，并显示单元特别留意的是资料参考号在SECWRITE之前就确定了，而在运用该截面时只能运用一样的资料参考号。但在前者中可恣意设置资料特性值，也就是说在前者中的资料详细特性值没有意义，仅资料参考号有意义。.4 梁截面-自定义截面例如.4 梁截面-壳等SECDATA定义层壳单元的数据Type=SHELL命令：SECDATA,TK,MAT,THETA,NUMPT该命令仅运用于SHELL131、SHELL132、SHELL181、 SHELL208、SHELL209单元。定义预紧截面的数据Type= PRETENSION命令：SECDATA, node,nx,ny,nz修正预紧截面数

27、据可采用SECMODIF命令。定义衔接数据Type=JOINT当Subtype= REVO时命令：SECDATA ,angle1当Subtype= UNIV时命令：SECDATA ,angle1,angle3.5 设置单元属性到目前为止的单元属性： 定义单元类型 定义实常数 定义资料属性 定义梁截面如何将这些属性与几何模型关联呢？也就是如何对 几何模型进展单元属性的设置。赋予几何模型单元属性，仅4个命令: KATT,LATT,AATT,VATT简称xATT命令。.5 设置单元属性1. 设置关键点单元属性命令：KATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS其中MAT,REAL,TYPE,ESYS

28、分别为资料号、实常数号、单元类型号、坐标系编号。该命令为所选择的一切关键点设置单元属性；经过关键点复制生成的关键点也具有一样的属性。假设关键点在划分网格时没有设置属性，那么其属性由当前 的“MAT、REAL、TYPE、ESYS等命令设置。在划分网格前如要改动其属性，只需重新执行KATT命令，如 果其命令参数为0或空，那么删除相关的属性。假设MAT,REAL,TYPE,ESYS参数中恣意一个定义为-1，那么设置坚持不变。.5 设置单元属性2. 设置线的单元属性命令：LATT,MAT,REAL,TYPE,-,KB,KE,SECNUMMAT,REAL,TYPE-同KATT中的参数。KB,KE-线始端

29、和末端的方位关键点。ANSYS在对梁划分网 格时，运用方位关键点确定梁截面的方向。对于梁 截面沿线坚持同一方位时，可仅运用KB定位；预扭 曲梁麻花状能够需求两个方位关键点定位。SECNUM-梁截面ID号。该命令为所选择的线设置单元属性；但因KB和KE指定的值仅限于所选择的线，因此经过线复制 生成的线那么不具有这些属性即KB或KE不能同时复制。如不运用KB和KE时，经过线复制生成的线具有同样属 性。不指定单元属性、修正其单元属性与KATT命令类似。.5 设置单元属性在命令LATT中假设没有指定KB和KE那么采用缺省的截面方 位，缺省截面方位确实定方法是截面的xoz坐标平面总是垂直 总体直角坐标系

30、的XOY平面，且截面至少有一个坐标轴与总 体坐标轴方向一样或接近。假设运用KB和KE定义截面方位，那么始点截面yoz平面垂直于 KP1、KP2和KB组成的平面且截面的z轴指向KB侧；同理， 末端截面截面yoz平面也垂直于KP1、KP2和KE组成的平面且 截面的z轴指向KE侧。假设KB和KE在不同的方向，那么截面方 位是变化的，沿线构成麻花状截面。.5 设置单元属性finish$/clear$/prep7et,1,beam189$mp,ex,1,2.1e5$mp,prxy,1,0.3!定义单元类型和资料属性sectype,1,beam,i$secdata,100,40,160,10,10,8!定

31、义梁截面ID=1和截面数据l0=1000$dl=500$dxc=400!定义几个参数k,1$k,2,l0$ l,1,2!创建关键点和线k,100,dl$k,200,dxc,-dl$k,300,2*dxc,dl!定义定位关键点k,301,2*dxc+dl$k,400$k,500,8*dxclgen,5,1,dxc!复制生成5条线lsel,s,1$latt,1,1,100,1!线1定位点KB=100lsel,s,2$latt,1,1,200,1!线2定位点KB=200lsel,s,3$latt,1,1,300,301,1!线3定位点KB=300,KE=301lsel,s,4$latt,1,1,40

32、0,1!线4定位点KB=400lsel,s,5$latt,1,1,500,1!线5定位点KB=500lsel,all$lesize,all,50!定义网格划分控制lmesh,all$/eshape,1$eplot!划分网格并显示.5 设置单元属性.5 设置单元属性3. 设置面的单元属性命令：AATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS,SECNMAT,REAL,TYPE-同KATT中的参数。SECN-截面ID号由SECTYPE命令定义。 该命令为所选择的面设置单元属性，经过这些面复制生成的面也具有同样的属性。4. 设置体的单元属性命令：VATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS其中参数与

33、KATT命令中的参数意义一样。 上述4个命令中，LATT略复杂些，主要是定义梁截面的方位，其他命令那么相对容易。xATT命令都是对所选择的没有划分网格的几何图素设置的单元属性，一旦划分网格，不允许再用xATT命令设置属性。.6 网格划分控制如何定义单元属性赋予几何图素单元属性？如何控制网格外形与类型？如何控制网格密度或大小？如何实施划分网格。网格划分控制不是必需的；采用缺省的网格划分控制对多数模型都是适宜的；假设不设置网格划分控制，ANSYS自动采用缺省设 置对网格进展划分。.6.1 控制单元外形和类型1. 单元外形控制命令：MSHAPE,KEY,DimensionKEY-划分网格的单元外形参

34、数，其值可取：KEY=0：假设Dimension=2D那么用四边形单元划分网格； 假设Dimension=3D那么用六面体单元划分网格。KEY=1：假设Dimension=2D那么用三角形单元划分网格； 假设Dimension=3D那么用四面体单元划分网格。2. 网格类型选择命令：MSHKEY,KEY其中KEY表示网格类型参数，其值可取：KEY=0缺省：自在网格划分free meshingKEY=1：映射网格划分mapped meshingKEY=2：如能够那么采用映射网格划分，否那么采用自在网格划分。单元外形和网格划分类型的设置共同影响网格的生成，二者 的组合不同，所生成的网格也不一样。.6

35、.1 控制单元外形和类型单元外形自在网格划分映射网格划分如能够那么用映射网格，否那么采用自在网格四边形可可可三角形可可可六面体不可可不可四面体可不可不可用 户 设 置对 网 格 划 分 的 影 响仅运用无参数的MSHAPE命令根据模型是几何面或是几何体，运用四边形或六面体单元对模型划分网格。不指定单元外形，但指定了网格划分类型运用缺省的单元外形与单元类型相关，按指定的网格划分类型对模型实施网分。既不指定单元外形，也不指定网格划分类型运用缺省的单元外形，和对某种单元外形缺省的网格划分类型对模型进展网格划分。ANSYS支持的单元外形和网格划分类型组合 没有指定单元外形和网格划分类型时将发生的情况

36、.6.1 控制单元外形和类型上述几条命令的运用例如如下命令流。!EX3.4A 两种单元外形和两种网格划分比较finish$/clear$/prep7et,1,plane82!定义单元类型k,1$k,2,8$k,3,7,6$k,4,1,6!创建关键点a,1,2,3,4$esize,1!创建面、定义单元尺寸mshape,0$mshkey,0!四边形外形、自在网格划分.6.1 控制单元外形和类型!mshape,0$mshkey,1!四边形外形、映射网格划分!mshape,1$mshkey,1!三角形外形、映射网格划分!mshape,1$mshkey,0!三角形外形、自在网格划分.6.2 控制中间节点

37、位置命令：MSHMID,KEY其中KEY为边中间节点位置控制参数，其值可取： KEY=0缺省：边境区域单元边上的中间节点与区域线或面的曲率一致。 KEY=1：设置一切单元边上的中间节点使单元边为直的(粗糙) KEY=2：不生成中间节点，即消除单元的中间节点。finish$/clear$/prep7!定义单元类型、创建面、设置单元尺寸et,1,plane82$cyl4,4,8,60$lesize,all,2mshape,0$mshkey,1!设置四边形单元外形、映射网格划分类型mshmid,0!缺省中间节点在曲边上，与几何模型一致!mshmid,1!中间节点在直线的单元边上，与几何模型有差别!m

38、shmid,2!无中间节点，与几何模型有差别amesh,all!划分网格.6.2 控制中间节点位置/facet,fine/efacet,4.6.3 单元尺寸控制主要引见：LESIZE、ESIZE、AESIZE 线的单元尺寸定义命令：LESIZE,NL1,SIZE,ANGSIZ,NDIV,SPACE,KFORC,LAYER1,LAYER2,KYNDIVNL1-线编号，其值可取ALL、元件名或组件名及P进入GUI选择线。SIZE-如NDIV为空，那么SIZE为单元边长。 如SIZE为0 或空，那么采用ANGSIZ或NDIV参数。ANGSIZE-将曲线分割成许多角度，按此角度将线划分为多段。该参数仅

39、在 SIZE和NDIV为空或0时有效。NDIV-如为正那么表示每条线的分段数。SPACE-分段的间隔比率。如为正，表示最后一个分段的长度与第1段长度之 比1表示单元尺寸越来越大，1表示单元尺寸越来越小。 如为负，那么|SPACE|表示中间的分段长度与两端的分段长度之比。LAYER1-层网格控制参数，用来指定内层网格的厚度。LAYER2-层网格控制参数，用于设置外层网格的厚度.KYNDIV-当KYNDIV=0、NO或OFF时，表示SMRTSIZE设置无效；假设线 的分段数不匹配，那么映射网格划分失败。当KYNDIV=1、YES或 ON时，表示SMRTSIZE设置优先，即对大曲率或相邻区域优先采

40、用SMRTSIZE的设置。.6.3 单元尺寸控制KFORC-修正线分段控制参数，仅用于NL1=ALL时。KFORC可取： 0：仅修正没有指定划分段的线。 1：修正一切线。 2：仅修正划分段数小于本命令设定值的线。 3：仅修正划分段数大于本命令设定值的线。 4：仅修正SIZE、ANGSIZ、NDIV、SPACE、LAYER1、LAYER2不为0的线。 假设KFORC=4或0或空，那么原有设置坚持不变。!下边密上边稀finish$/clear$/prep7et,1,plane82$blc4,10,10!定义单元类型、创建面lsel,s,tan1,y$lesize,all,10!程度线定义10个分段

41、数lsel,s,loc,x,0$lesize,all,9,1/8!左侧线定义SPACE=1/8lsel,s,loc,x,10$lesize,all,9,8!右侧线定义SPACE=8，左右侧线起终点方向不同lsel,all$mshape,0$mshkey,1!定义单元外形和划分类型amesh,all.6.3 单元尺寸控制!中间密外边稀finish$/clear$/prep7et,1,plane82$blc4,10,10!定义单元类型、创建面lsel,s,tan1,y$lesize,all,10,-1/5!程度线中间段是两边段的1/5lsel,s,tan1,x$lesize,all,9,-1/8!

42、竖直线中间段是两边段的1/8lsel,all$mshape,0$mshkey,1!定义单元外形和划分类型amesh,all.6.3 单元尺寸控制 线划分的缺省尺寸命令：ESIZE,SIZE,NDIVSIZE-线上单元边长，线的分段数根据边长自动计算。 如SIZE=0或空那么运用NDIV参数。NDIV-线上单元的分段数，假设输入了SIZE那么该参数无效。 该命令设置区域边境限上的分段数或单元长度，也可用LESIZE命令设置。 面内部的单元尺寸定义命令：AESIZE,ANUM,SIZEANUM-面的编号，也可为ALL、P、元件名或组件名。SIZE-单元尺寸值。 该命令对面内部的单元网格设置尺寸，而

43、LESIZE和ESIZE等那么设置面边境限的分段或单元尺寸。对于没有指定单元尺寸的线和关键点，AESIZE命令也可用于线的单元尺寸设置。.6.4 划分网格划分网格主要有xMESH系列命令。1. 在关键点处生成点单元命令：KMESH,NP1,NP2,NINC 该命令在生成单元的同时，生成单元所需求的节点，并自动进展节点编号从最低可用节点编号开场。如MASS21等单元可采用KMESH命令。2. 在几何线上生成线单元命令：LMESH,NL1,NL2,NINC 该命令在线上生成线单元和所需节点，如LINK系列和BEAM系列等单元。3. 在几何面上生成面单元命令：AMESH,NA1,NA2,NINC 该

44、命令在面上生成单元和所需节点，如PLANE系列和SHELL系列单元等。如为PLANE系列那么拟划分网格的面必需平行于总体直角坐标系的XY平面。4. 在几何体上生成体单元命令：VMESH,NV1,NV2,NINC 该命令在体上生成单元和所需节点，如SOLID系列单元等。 其中NX1(x=K,L,A,V)可取ALL、P、元件名或组件名。.6.4 划分网格网格划分的步骤总结如下： 定义单元属性单元类型如ET命令；实常数如R、RMORE命令；资料特性如MP、TB和TBDATA等命令；截面号如SECTYPE、SECDATA等命令。 赋予几何模型单元属性xATT系列命令，如KATT,LATT,AATT,V

45、ATT命令。 定义网格划分控制定义单元外形和网格划分类型，如MSHAPE和MSHKEY等命令。单元尺寸设置，如LESIZE、ESIZE、AESIZE等命令。 划分网格对几何图素划分网格，如KMESH、LMESH、AMESH和VMESH等。其它划分网格命令如AMAP、IMESH、VSWEEP、FVMESH .7 网格划分高级技术 前述引见了根本的网格划分技术，对于自在网格划分普通不用刻意设置便可对几何模型划分网格。但对于映射网格划分和体扫掠网格划分那么必需满足一定的条件，甚至刻意设置才干得到称心的网格。 自在网格划分时，对面可全部采用四边形单元、全部用三角形单元、或者是二者的混合单元；对体普通为

46、四面体单元，金字塔单元作为过渡也可运用。但是，映射网格划分那么只能全部用四边形单元、或全部用三角形面单元、或全部用六面体单元。.7 面映射网格划分面映射网格划分的条件 必需是3条或4条边组成的面。 面的对边必需划分为一样数目的单元，或与过渡网格的划分 相匹配； 该面如仅有3条边，各边单元数相等且为偶数。同时要留意下面几个问题：必需设置映射网格划分MSHKEY,1。根据MSHAPE的设置，划分结果全是 四边形或全是三角形单元的映射网格。假设一个面多于4条边，那么不能运用映射网格划分。但可将复杂的面切 分ASBW等命令为边数不大于4条的多个面。AMAP命令直接拾取3个或4个角点进展面的映射网格划分

47、。映射网格划分的条件要求面的对边必需划分为一样数目的单元。不用对 一切线设置划分控制，网格划分器会自动将线的划分设置传送到对边上。对由三条边组成的面，只需定义一条边的单元划分数目即可。丢弃LCCAT命令.7 面映射网格划分简化面映射网格划分AMAP由AMAP命令采用指定的关键点作为角点，自动地进展面的网格划分全部四边形和全部三角形。命令：AMAP,AREA,KP1,KP2,KP3,KP4AREA-拟划分的面号。KP1,KP2,KP3,KP4-指定的角点，3个或4个都可，并可以恣意顺序。finish$/clear$/prep7et,1,plane82!定义单元类型k,1,5$k,2,10$k,3

48、,11,6$k,4,6,15$k,5,-1,8$k,6,4!创键点l,1,2$l,2,3$l,3,4$larc,4,5,3,10$l,5,6$l,6,1!创建线al,all$esize,3mshape,0!设置四边形单元外形amap,1,2,5,3,4!直接划分面1，角点顺序随意输入。.7 面映射网格划分过渡四边形映射网格划分 过渡四边形映射网格只适用于四边形面，同时应满足以下条件之一： 两对边网格划分数目之差相等。 一对边划分数之差等于零，另一对边划分数之差为偶数。 当然所定义的单元类型支持四边形单元划分，并且设置MSHAPE,0,2D和MSHKEY=1。.7 面映射网格划分!EX3.8A

49、过渡四边形映射网格finish$/clear$/prep7et,1,plane42$k,1$k,2,10,-1$k,3,8,6$k,4,1,3$a,1,2,3,4lesize,1,8!设置线1的划分数为8lesize,3,3!设置线3的划分数为3，该对边划分数之差为5lesize,4,7!设置线4的划分数为7lesize,2,2!设置线2的划分数为2，这对边划分数之差为5mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all.7 面映射网格划分!EX3.8B 过渡四边形映射网格finish$/clear$/prep7et,1,plane42$k,1$k,2,10,-1$k,3,8,6$k

50、,4,1,3$a,1,2,3,4lesize,1,11!设置线1的划分数为11lesize,3,3!设置线3的划分数为3，该对边划分数之差为8偶数lesize,4,2!设置线4的划分数为2lesize,2,2!设置线2的划分数为2，这对边划分数之差为0mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all.8 体映射网格划分体映射网格划分的条件 要将几何体全部划分为六面体单元，必需满足以下条件：该体的外形为块状6面、楔形或棱柱5面、 四面体4个面；体的对边必需划分一样数目的单元，或其划分符合 过渡网格要求的的划分条件；如体为棱柱或四面体，那么三角形面上的单元数必需 为偶数。不满足条件时将

51、体切分(VSBW)丢弃ACCAT。.8 体映射网格划分过渡六面体映射网格划分 过渡六面体映射网格划分仅适用于有六个面的体，同时也要设置六面体单元外形和映射网格划分类型。 过渡六面体映射网格划分的条件是每个面都应满足过渡四边形网格划分的条件两个条件之一。!EX3.9 过渡六面体映射网格划分finish$/clear$/prep7et,1,95$blc4,8,8,8!定义单元类型，创建六面体lesize,all,4!一切线均划分4个分段lesize,7,12!线7定义12个分段mshape,0,3d$mshkey,1!单元外形和划分类型定义vmesh,all!划分网格.9 扫略生成体网格-VSWE

52、EP 对于3D几何体，除采用自在网格划分和映射网格划分外，还可采用“扫掠(sweep)网格划分，体扫掠网格划分就是从源面如边境面网格扫掠整个体生成体单元。假设源面网格由四边形网格组成，那么扫掠生成的均为六面体单元；假设源面网格由三角形网格组成，那么扫掠生成的均为楔形体单元；假设源面网格由四边形和三角形网格组成，那么扫掠生成六面体和楔形体单元。体扫掠器的激活命令：VSWEEP,VNUM,SRCA,TRGA,LSMOVNUM-体的编号，还可取ALL、P及元件名或组件名。SRCA-源面编号。假设该源面尚未划分网格，那么系统自动对其划分网格 然后再扫掠。假设不指定SRCA那么由系统自动确定源面。TRG

53、A-目的面编号，即SRCA面的对面。假设不指定该面号，系统自动确 定目的面。LSMO-在扫掠时线光滑处置控制参数。 如LSMO=0缺省那么不进展光滑处置； 如LSMO=1那么进展光滑处置，.9 扫略生成体网格-VSWEEP体扫掠的根本步骤与条件 在执行体扫掠之前，应按下述步骤进展操作： 切分体满足扫掠网格划分条件 假设体的拓扑关系属下述情况那么不能进展扫掠网格划分： 有内腔，即体内存在一个延续封锁的边境； 源面与目的面不是相对面，即SRCA和TRGA不是对应的面； 体内存在一不穿过源面和目的面的孔洞，例如平行于此两面的孔洞。 定义适宜的2D和3D单元类型 假设对源面进展网格划分，并拟扫掠成六面

54、体单元，那么必需定义2D和3D的单元类型，以可以划分相应的单元。并且2D单元和3D的单元类型宜相互协调，例如均为二次单元等。 设置扫掠方向的单元数目或单元尺寸 用ESIZE命令设置单元尺寸，此为首选控制网格划分方法； 用EXTOPT命令设置体的侧面线划分数目，可设置间隔比； 用LESIZE命令设置体的一条或多条侧线的划分数目，也可设置间隔比； 在一个或多个侧面或相邻的体内或面上生成映射网格； 在一条或多条侧边上生成梁单元网格LMESH命令；.9 扫略生成体网格-VSWEEP 定义源面和目的面 为扫掠网格划分指定源面和目的面。假设不指定源面或目的面，ANSYS将自动确定源面和目的面，假设自动确定

55、失败，将停顿扫掠划分。假设有多个体进展扫掠网格划分，多于一个源面或目的面的设置将被忽略。 对源面、目的面或侧面进展网格划分 扫掠前面的网格划分不同当然影响扫掠生成的单元网格。假设不进展任何面的网格划分，系统自动对其进展面的网格划分，然后再进展扫掠网格划分。 能否在扫掠前划分网格应思索以下几个要素： 如不对面划分网格，那么ANSYS采用MSHAPE命令的设置对面进展网格划分。但运用一个VSWEEP命令对一切体进展网格划分时，源面总是划分为四边形单元。 假设用KSCON命令设置源面网格划分，那么应对源面先划分网格。 假设有硬点存在，且没有划分面网格，那么不能进展扫掠网格划分。 假设源面和目的面都划

56、分了网格，那么其必需是匹配的，否那么不能进展扫掠网格划分。源面和目的面的网格不用是映射网格。.9 扫略生成体网格-VSWEEP!设带孔的长方体的扫掠网格划分finish$/clear$/prep7a=10$r=2!定义两个参数，边长和半径et,2,solid45!定义3D单元类型为8节点的SOLID单元blc4,2*a,a,a$cyl4,a/2,a/2,r,a!创建长方体和圆柱体vsbv,1,2!减去圆柱体构成根本模型!将体切分为多个体，以扫掠网格wprota,90$wpoff,a/2$vsbw,allwpoff,a/2$vsbw,allwprota,90$wpoff,-a/2$vsbw,al

57、l$wpcsyswprota,90$wprota,45kwpave,1$wprota,-90$vsbw,allesize,1$vsweep,all.9 扫略生成体网格-VSWEEP体扫掠战略及其本卷须知假设体扫掠网格划分因单元外形差而失败，可思索如下对策： 假设没有指定源面和目的面，那么指定之并重新执行扫掠划分； 交换源面和目的面，并重新执行扫掠划分； 另选一组完全不同的源面和目的面，并重新执行扫掠划分； 运用单元外形检查工具。 采用光滑处置，并重新执行扫掠划分；同时，在扫掠网格划分中要留意： 源面和目的面不用平行或平面，可为曲面或组合面等； 假设源面和目的面的几何外形不同，但拓扑关系一样时仍

58、可扫掠划分； 可用二次面单元扫掠生成线性体单元或二次体单元. 假设未指定源面和目的面，那么忽略EXTOPT命令定义的单元尺寸设置。 假设对源面、目的面或侧面进展了网格划分，希望在扫掠之后自动删除 这些单元，可采用命令EXTOPT设置为EXTopt,aclear,1。 扫掠网格划分不一定为等截面，但当为变截面时，从一端到另一端为线 性变化时扫掠效果较好；如为恣意变化的，应留意单元网格质量。 可扫掠零半径轴，即源面和目的面相邻。.10 其它方式生成体网格其它命令生成体单元及其区别 与VSWEEP命令比较，VROTAT、VEXT、VOFFST、VDRAG等拉伸命令也可生成类似于扫掠生成的单元网格，但它们是有区别的。 VSWEEP是在未划分网格的既有体上，经过扫掠产生单元网 格；而上述拉伸命令在消费体的同时生成单元网格。 VSWEEP可在执行前不划分面的网格，而拉伸命令那么必需划 分网格否那么不生成网格。 拉伸命令执行前必需设置ESIZE命令中的NDIV参数。.10 其它方式生成体网格例如下面为VROTAT、VEXT、VOFFST、VDRAG命令生成单元