ansys有限元软件网格划分精讲内容丰富

工业装备虚拟仿真技术硕士研究生学位课程讲义（2008）网格划分ANSYS中不用实体模型求解，而是用有限元模型求解。前处理求解后处理设定属性（单元类型，材料属性，实常数，截面属性…）建立几何模型亦可直接建立有限元模型。（直接建立单元和节点）网格划分（离散）施加载荷设定求解控制求解查看某一时刻结果（通用后处理器）查看某变量随时间变化的结果（时间后处理器）对于多载荷步分析定义单元属性单元类型实常数和截面特性材料特性网格工具MeshTool分配单元属性网格密度控制生成和改变网格网格划分方式自由网格、映射网格，扫掠网格网格拖拉过渡单元建立有限元模型网格划分是用节点、单元填充实体模型，建立有限元模型的过程。请记住，有限元求解时需要有限元模型，而不是实体模型。实体模型不参与有限元求解。实体模型FEA模型网格化建立有限元模型网格划分有三个步骤：定义单元属性指定网格控制生成网格单元属性是网格划分前必须指定的有限元模型的特性，包括：单元类型（TYPE）实常数（REAL）（某些单元）截面属性（SECTYPE） （某些梁、壳单元） 材料属性（MAT）前处理求解后处理设定属性（单元类型，材料属性，实常数，截面属性…）建立几何模型亦可直接建立有限元模型。（直接建立单元和节点）网格划分（离散）施加载荷设定求解控制求解查看某一时刻结果（通用后处理器）查看某变量随时间变化的结果（时间后处理器）对于多载荷步分析建立有限元模型单元类型是一个重要选项，它决定如下单元特性：自由度(DOF)设置。

例如，热单元类型有一个自由度：

TEMP，而一个结构单元可能有六个自由度：UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ.单元形状–六面体，四面体，四边形，三角形等。维数--2-D(只有X-Y平面),或3-D。假设的位移形函数–线性及二次函数。ANSYS有一个超过200多种单元供用户选择，稍后将介绍如何选取单元类型，现在请看如何定义单元类型。建立有限元模型–

定义单元属性单元类型ANSYS提供了许多不同种类的单元。经常采用的单元有：线单元壳二维实体三维实体建立有限元模型–

定义单元属性单元种类线单元：梁单元用于模拟，薄壁管，各种截面构件，角钢，细长薄壁构件（只考虑膜应力和弯曲应力）。杆单元用于模拟螺杆，预应力螺栓和桁架。弹簧

单元用于模拟弹簧，螺杆或细长构件，或用等效刚度替代复杂结构。建立有限元模型–

定义单元属性单元种类壳单元：用来模拟平面或曲面。如板材、飞机的蒙皮等厚度和大小取决于实际应用，一般，壳单元用于主尺寸不小于10倍厚度的结构。建立有限元模型–

定义单元属性单元种类二维送实体遮单元精：用于透模拟各实体从的截限面。必须织在整田体直革角坐侄标系X-腐Y平面内建哀立模窝型。所有琴荷载侦作用因在X-踩Y平面污内，休其响门应（杯位移踩）也选在X-稳Y平面谎内。单元浪特性城可能种是下捉边的螺一种仇：平面拜应力平面卡应变轴对听称轴对麦称简杀谐广义鹅平面非应变YXZ建立权有限节元模戏型–定义杯单元徐属性单元洗种类YXZ平面最应力假设Z轴方源向应绕力等驶于零港。用于Z方向器尺寸紫远小贴于X、维Y方向各尺寸钳的模斧型。Z方向暗应变晒不等裕于零肿。可选斯择不抬同厚喊度(Z方向)。用于丽分析蛋诸如逼只受互面内乖荷载顽的平衡板，渔承受趴压力锣或离培心力棵的薄众板等摸结构冻。建立阶有限刃元模狭型–定义盟单元悦属性单元颗种类YXZ平面黑应变沿Z方向棚应变截等于龄零。用于Z方向忍尺寸素远大础于X、疫Y方向角尺寸龄的模成型。Z方向礼应力访不等甲于零俗。用于炮等截蜓面细拒长结辰构，味例如挥梁。戚轧制亡过程狸，坝畏体建立酸有限补元模部型–定义伪单元始属性单元管种类轴对杯称假定宇三维柏模型预及其弊荷载种是由繁二维盘模型脑绕Y轴旋匠转36侦0°生成土的。对称巷轴必隶须与子整体疏坐标Y轴重辞合。不允鼻许有拳负的X坐标述。Y方向缺是轴既向，X方向徒是径拼向，Z与Z-轴同窗向。用于庭压力扁容器精，直铺管道汤，轴壳等建立愉有限摩元模压型–定义默单元伍属性单元其种类三维璃实体绵单元辱：用于衣几何林属性抄，材蔽料属仰性，料荷载现或分杆析要泊求考攀虑细益节，突而无妖法采博用更抖简单赚的单循元进荣行建旬模的烂结构幼。也用剃于从腾三维CA籍D系统档转化缠而来肃的几豪何模桐型，鸦而这剧些几无何模落型转判化成娇二维源模型烂或壳库体会款花费影大量题的时朱间和办精力柏。建立脉有限尝元模钥型–定义挤单元朱属性单元恼种类Pr申ep绿ro拐ce掉ss吗or弱>蜓E清le醒me翼nt惑T明yp添e彻>芝Ad亦d/肾Ed崇it关/D秀el俘et朋e[A桂dd叙]添加添新单承元类潮型选择细想要牺的类帮型并按OK[O喇pt耍io转ns五]指定屑附加垒单元即选项摧。或使绩用ET命令喷：et革,1睁,s颜ol待id灭92建立纹有限怪元模重型–定义胳单元撑属性定义恋单元猎类型实常洁数用品于描串述那越些用介单元板几何拣形状虫不能担完全凯确定飞的几絮何参辽数。屡例如劣：梁单查元是缝由连捧接两拔个节物点的递线定礼义的着，这丘只定静义了尽梁长茶度，换要指检明梁皆的横饭截面另属性牲，如秩面积娱，惯物性矩桥就要露用实毯常数博。壳单勉元是蹄由四踪蝶边形努和三煤角形党来定裂义的陶，这阿只定紫义了煤壳的仿表面暴，要碗指明脏壳的职厚度练，必愿须用逐实常谊数。多数牲三维喇实常横数单拔元不好需要睡实常荷数，翠因为爪单元饭几何忘模型爹已经爸由节北点完体全确骑定了坚。建立典有限哪元模问型–定义砍单元哪属性实常通数定义椅实常改数:Ma防in挣M莫en重u守>乔Pr绒ep巩ro膊ce送ss悠or奋>绣R膨ea之l养Co奇ns午ta萌nt绪s[A绣dd唯]增加逆一种馒新的亏实常镰数设递置。如果龙定义违了多户个单桨元类造型，眯首先辉选择溉实常朽数的湿单元镜类型展。然后滔输入宽实常暑数值眨。或用R系列铲命令不同醋的单延元类程型需轮要不灵同的枕实常冲数，份而有钓些单僚元类通型不朱需要匀实常许数。屈可以颈通过柔在线沈帮助狸查看标单元剂手册凯。建立震有限伸元模唇型–定义扰单元喇属性实常秩数Ma荒in栏M北en奶u酬>涉Pr楼ep由ro断ce王ss像or伍>伪S爪ec呆ti院on踢s能够足导入斜截面能够浪建立脚梁，端壳和Pr籍et撑en川si飞on截面类。或者锈使用SE踪蝶Cx盒xx系列包命令汇。定义苗单元豪类型倾需要呼不同眠的截漠面特侦性，跳详细箭内容房诚见单响元参否考手好册.建立里有限宏元模汪型–定义宴单元佩属性定义盾截面师特性每一散个分蜘析都脚需要成输入轨一些员材料棉特性悼：例如弊：结双构单名元所锐需的其杨氏郊模量热单为元所寇需的辞热传赔导系注数KX租X等。建立劫有限功元模毙型–定义梁单元蛛属性材料旋特性指定婚材料疲属性这种苗方法昆，采田用GU扣I方式药直接辣指定均想要剑的材盟料属轮性，冠以取田代选温择材泛料名硬称。指定俯材料王属性外：Ma旋in咸M卖en泳u贿>师Pr通ep盒ro睁ce惯ss往or浙>慰M苗at征er竹ia爬l冻Pr泊op企s忙>作Ma租te完ri盗al鬼M饶od未el府s双击故合适姜的属碍性选写项来另定义势材料冤属性声。建立俯有限隙元模出型–定义睬单元左属性材料司特性使用率树形均结构孟选中感定义陈好的镜材料浪类型液。然后授输入朋各个扶材料尸的特歇征值功。或使另用MP命令mp透,e寨x,孟1,杰30制e6mp国,p符rx没y,料1,桃.3建立坊有限马元模慕型–定义独单元颠属性材料灯特性添加弃温度廊相关钞的材仙料属篮性绘出景材料踪蝶属性—温度肯曲线建立膀有限毫元模帅型–定义遣单元稀属性材料伙特性复制颜材料鞭模型词到另漏一个凯材料河表删除和材料很类型建立广有限疾元模四型–定义甚单元紧属性材料盏特性材料GU霞I收藏肉选项保存奇一些量经常禾用的读材料集属性室。允许售按照展当前肥选择针的模诊型数棵据库爬来定借义模桥板。不保留存指撕定的鱼材料婚和相填关的领数据乐。只射保存耳你喜聋欢的怖模板阀来注谜册AN欲SY晋S文件旺，以竭便后此面的弟分析。建立碍有限乎元模派型–定义雁单元丘属性材料纱特性对材轰料属晚性，GU江I在同西一时肚刻只饱能显木示一蛮种材僚料。挎多种阀材料四属性槽需要谣通过尘列表沫来显丢示:Ut轰il冠it舰y租Me芳nu蓬>喝L脱is但t战>典Pr约op语er仍ti蚀es每>袭A须ll纺M离at省er最ia眼ls或使费用MP厉LI序ST命令建立骂有限洞元模晌型–定义矿单元规属性材料度特性多种管单元牲属性许多FE围A模型馋有多辈种单渗元属炕性。斧例如泄，下彼图所默示的疏筒仓抄有两握种单剥元类揉型，修三种扎实常握数和泽两种躺材料桶。材料膛1护=牌混凝勾土材料失2牙=下钢实常棕数平1俗=支3/战8”携厚置度实常计数饰2牛=炊梁单凳元特腐性实常猾数喊3增=言1/押8”摧厚盲度类型区1插=径壳咱单元类型墙2告=带梁梯单元建立弊有限须元模漫型–定义多单元征属性网格袜工具Me救sh班To凉ol分配扁单元搅属性网格齐密度晨控制生成伟和改眉变网饥格网格便划分塔方式自由同网格锈、映介射网状格，吨扫掠刑网格网格皮拖拉过渡患单元建立日有限勒元模喊型–指定技网格伐控制模型逗中有端多种应单元淋类型节，实辫常数杂和材弄料，啄必须量确保秩给每福个单快元指痕定合餐适的猜特性坡，有钩以下流三种旦途径书：在网煌格划槐分前能给实鼻体模迎型指双定特地性。在网顷格划睛分前程总体饶设置MA侨T,输T肌YP窝E,和RE珠AL。在网响格划俱分后扣修改劳单元佣属性武。如果从没有筑指定跃属性补，AN葱SY徒S将MA今T=蜂1,俘T仿YP唇E=谁1,及RE笛AL巨=1作为局模型学中所厦有单悄元的艰缺省比设置使。注申意，爸采用似当前奔激活焦的TY乌PE池,福RE骗AL镜,和MA祸T进行绘网格双操作晃。经验环：在知同一挨部分水，将捡单元根类型衡编号出、实尸常数协编号呈、材啊料编匆号以证及截舒面编觉号设杯置相凡同的海数字营。建立氏有限段元模详型–指定征网格轿控制为实胜体模艳型指师定属右性1.定义胡全部铃所需斥的单戏元类伞型，放材料坊和实避常数拳。然后今使用尤网格懒工具赵的“单元睛属性”菜单象选项(Ma监in西M桌en圆u纳>北Pr止ep陡ro出ce稀ss屑or钳>垦M班es岗hT久oo拿l)：选择松实体织类型假后按SE秩T按钮牙。拾取阿要指点定属维性的建实体扬。在后娃续对闻话框鞭中设役置合赴适的标属性骡。或选孟择需爬要的劣实体洗，用VA纺TT,AA版TT,LA需TT,或KA浅TT命令拢。3.划分斥实体根网格柔时，阿属性地将自椒动转图换到亮单元午上。建立挠有限浸元模钳型–指定蛙网格拒控制使用丢总体忙设置1.定义眨全部余单元汪类型某，材克料，恢实常泰数。2.然后华用网飘格工确具的“El步em相en杯t秧At漏tr送ib太ut样es”菜单(Ma桨in滔M挣en高u舞>纤Pr落ep签ro希ce玩ss电or抗>趁M副es棋hT据oo恋l):选择Gl桑ob党al然后至按SE讨T按钮针。在“Me刑sh注in愁g机At灯tr泥ib缩慧ut况es”对话爱框中先激活点需要疼的属夺性组疫合，促这些涂被称如为激咱活的TY汽PE古,优RE验AL酱,和MA弓T设置充。或使热用TY鲜PE,RE爷AL,和MA莫T命令贤。3.仅对身上述污设置班属性能的实标体划劳分网映格。建立旱有限坝元模酒型–指定状网格症控制修改牙单元幸属性1.定义络所有僵需要甲的单蛾元类哭型，剧材料很和实倘常数厘。2.激活聪需要积的TY但PE榴,抵RE举AL黎,及MA警T设置更的组方合：Ma蒸in哈M至en集u敢>歼Pr什ep矛ro吓ce混ss鼠or偏>解M洞es蚊hi版ng叨>润M妨es伶h暗At编tr孤ib梢ut极es误>坑D唱ef诵au慢lt显A翁tt溜ri眉bs或使订用TY淹PE恭,信RE多AL罪,和MA姓T命令3.只修剧改使原用上闸述设踏置的好单元祥的属运性：使用EM须OD塔IF谎,P再IC丘K或选满择Ma饰in疑M疾en痒u姻>窜P慢re弱pr较oc要es闹so蔑r柿>迁Mo翼de牙li茄ng是>贞M锄ov牧e/新Mo勿di劝fy开>屑E疯le装me杨nt撇s淘>凉Mo昼di贺fy依A禽tt牲ri具b拾取芬需要纸的单久元。4.在后镜续对恨话框冻中将剥属性枕设置洪为“Al偶l诊to湖c鲜ur牙re僚nt”。建立避有限航元模散型–指定足网格叉控制请记疤住以勾下几银点：可以霜激活回属性南编号伤，校采核单疮元属裳性：Ut己il财it魔y兔Me捉nu妨>喊P沾lo姐tC比tr通ls慢>挎N点um逃be旋ri腊ng或使界用/PN仙UM悟,a滥tt声r,维ON杠,可以串是TY陕PE殖,龟MA两T,或RE矮AL在实记体模伪型上妥直接锅指定膊属性斧，不才再按理缺省软属性鉴。在实蛇体模彩型上苍指定运属性穴，可搁以避彻免在墓网格夏划分塘操作糕中重戚新设研置属塑性。合由于AN吊SY耕S的网羽格划缴分，附在一这次性抛对实稍体进书行网恢格划浪分时壶更为肠有效鼠，因披而这猎种方饶法更扁优越窝。清除饮实体泊网格惕上的傍网格焰不会滴清除肯指定夏的单呀元属估性。建立魄有限撞元模晚型–指定脏网格岩控制网格闹工具Me吐sh蚀To瓣ol分配捞单元理属性网格辛密度治控制生成盲和改客变网突格网格骆划分忙方式自由拾网格欢、映警射网衔格，挑扫掠雨网格网格架拖拉过渡梳单元建立劝有限喂元模棒型–指定待网格现控制网格沫密度有限僵单元灵法的脉基本养原则从是：音单元奴数（阴网格悲密度羡）越烘多，渔所得讲的解因越逼障近真磁实值矿。然而笼，随祸单元侦数目泽增加博，求啄解时闭间和碎所需葛计算孟机资只源急此剧增惩加。有限脱元分洒析的挨目标枕，决民定下守边的元滑键退应该梳如何挎移动察。建立促有限界元模贼型–指定乘网格停控制AN雹SY垫S提供辛了多已种控但制网剂格密败度的划工具陵，既鉴可以林总体聪控制挽也可劳以局踩部控联制：总体它控制智能轰网格仰划分总体降单元渠尺寸缺省诸尺寸局部旱控制关键俊点控爷制线尺渡寸面尺算寸建立脂有限枣元模牲型–指定盘网格议控制智能帝网格蛛划分通过孤指定卧所有界线上存的份从数决瓣定单壤元尺局寸，破可以施考虑垄线的兆曲率目，孔夺的逼急近程痒度和伴其他诊特征畜，以慈及单戒元阶罩次。智能州网格婆的缺冠省设昂置是掘关闭歼，在真自由血网格灶划分别时，洪建议壁采用腰智能稳网格遣划分恨，它竞对映辉射网觉格没同有影券响（趟自由委网格横与映常射网扔格将句在后铜面讨娘论）档。建立妹有限钢元模协型–指定傍网格东控制使用Sm轿ar化tS困iz肿e不同肾等级历分别免进行叠四面银体网歇格划猪分的青例子牛，如无图所蛮示。高级亏的Sm他ar通tS挖iz部e控制厉，如臂网格享扩展宅和过鉴度系缺数用SM谨RT命令或Ma嚼in栏M础en扩u线>范Pr捧ep赤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