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ANSYS 入门教程 (28) - 网格划分高级技术 (d)  

2010-08-19 06:55:41|  分类: ANSYS 入门基础 |  标签: |举报 |字号 订阅

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3.4  网格划分实例

    复杂体模型的网格划分

    同复杂面网格划分一样,复杂体的网格划分主要是采用何种手段满足网格划分的条件。对同一个模型,网格划分可有多种方法,其效果也不尽相同,但其策略基本是一样的,即采用各种手段使所网分的几何体满足一定的条件,然后进行网分数目或单元尺寸设定,最后划分网格。本节所给出的网分实例无非是开拓思路,采用各种手段,获得较满意的网格划分效果。
    为满足网格划分条件,主要有采用工作平面切分体(VSBW)、作体减面运算(VSBW)、体分割(VPTN)及面连接(ACCAT)等 4 种手段。网格划分时可采用映射网格划分(VMESH)、过渡映射网格划分(VMESH)及扫略网格划分(VSWEEP)。

1.   多段阶梯形圆轴
    如图所示的多段同心圆轴体,以六面体单元划分网格。轴类几何实体的网格划分可基本采用这种思路和方法,需要在建模之前对网格划分有所考虑。不然直接创建轴体后,需要用柱面切分(VSBA 命令)柱体,形成类似本例的多个几何实体。

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    示例:

        finish  $ /clear  $ /prep7
        cylind,50,0,100,150                          ! 创建 Φ100 的轴体,Z 从 100~150
        cylind,40,0,200,250                          ! 创建 Φ80 的轴体,Z 从 200~250
        cylind,30,0,100,250                          ! 创建 Φ60 的轴体,Z 从 100~250,穿过大于此直径的体
        cylind,20,0,50,250                           ! 创建 Φ40 的轴体,Z 从 50~250,穿过大于此直径的体
        cylind,10,0,0,250                            ! 创建 Φ20 的轴体,Z 从 0~250,穿过所有体
        vptn,all                                     ! 对所有体进行分割运算,形成多个相连的体
        wprota,,,90   $ vsbw,all                     ! 用工作平面切分所有体
        wprota,,90  $ vsbw,all                       ! 用工作平面再切分所有体
        et,1,95  $ csys,1                            ! 定义单元类型,并设置总体柱坐标系
        lsel,s,length,,50                            ! 选择所有轴向的线
        lesize,all,,,5                               ! 定义网分数目为 5 个
        lsel,inve                                    ! 反选线,即选择除轴向线外的所有线
        lsel,u,radius,,10,50                         ! 从上述线集中去掉半径从 10~50 的弧线,仅剩下径向线
        lesize,all,,,4                                ! 定义网分数目为 4 个

        ! 下面定义几个参数,其中 n1 必须为偶数,故 n2,n3,n4,n5 也为偶数,
        ! 但 N1~N5 可全部相等。如果 n2,n3,n4,n5 不相等,则生成过渡六面体网格;
        ! 如果 n2,n3,n4,n5 相等则直接生成六面体映射网格。读者可改变这些参数,以观察网分效果。
        n1=6  $ n2=6  $ n3=8  $ n4=10  $ n5=12
        lsel,r,loc,x,0,10$lesize,all,,,n1,,1              ! 修改 R10 体的径线网分数目(注意最后参数 1)
        lsel,s,radius,,10$lesize,all,,,n1                 ! 定义 R10 弧线的网分数目为 N1(必须为 N1)
        lsel,s,radius,,20$lesize,all,,,n2                 ! 定义 R20 弧线的网分数目为 N2
        lsel,s,radius,,30$lesize,all,,,n3                 ! 定义 R30 弧线的网分数目为 N3
        lsel,s,radius,,40$lesize,all,,,n4                 ! 定义 R40 弧线的网分数目为 N4
        lsel,s,radius,,50$lesize,all,,,n5                 ! 定义 R50 弧线的网分数目为 N5
        allsel$mshape,0,3d$mshkey,1                       ! 定义单元形状和网分类型
        vmesh,all                                         ! 划分网格

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2.   弹簧
    第2章中介绍了其建模方法,此处对其进行六面体网格划分。取用 EX2.1B  命令流中直到创建簧丝截面后部分,然后接着下面的命令流对其进
行网格划分。对于类似拖拉创建的几何实体,均可采用扫掠网格划分。
        !  EX3.25  弹簧实体的扫略网格划分
        !  以上为  EX2.1B  创建簧丝截面后的命令流
        wprota,,90  $ asbw,all                          ! 切分簧丝截面
        wprota,,,90  $ asbw,all                         ! 再切分簧丝截面
        cm,a1cm,area                                    ! 定义 A1cm 面组件
        VDRAG,a1cm,,,,,,L1                              ! 拖拉面创建体
        et,1,mesh200,7  $ et,2,solid95                  !  定义两种单元类型, 即 MESH200 和 SOLID95
        cmsel,s,a1cm  $  lsla,s                         ! 选择 A1cm 面组件,及附属线
        lesize,all,,,6  $ amesh,all                     ! 定义线网分数目,划分面单元网格
        allsel  $ esize,d/2                             ! 定义扫略方向的单元尺寸为 d/2
        vsweep,all                                      ! 扫略生成六面体单元

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3.   具有坑缺陷的圆柱的网格划分
    圆柱体受意外撞击或锈蚀形成一圆台形状的小坑,其网格划分既要考虑小坑处的网格密度,又要考虑采用六面体网格,具有一定难度。

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4.   长方体开圆柱槽的网格划分
    在一长方体表面上,开不同半径的两个圆柱槽,对该几何体进行六面体网格划分。

 

5.   圆柱与长方体的组合
    如图所示的圆柱体与长方体,对其进行六面体网格划分。
    这类几何体组合的网格划分可采用两种方法,其一是创建 1/4 几何体并划分网格,然后利用对称命令生成其余部分的几何体和网格,最后合并 (merge )所有图素形成无缝模型;其二是创建整个模型,用工作平面切分整个模型以满足映射网格划分要求。不管怎样建模,最后都归结为 1/4 几何实体的网格划分。
    对于 1/4 几何实体的网格划分,可采用六面体映射网格划分或过渡六面体映射网格划分。采用过渡六面体映射网格划分的效果单元尺寸更容易控制,且更均匀些。该类组合体的网格划分可用于工程中基础和柱的分析,如桥梁中的承台和墩柱、建筑工程中的扩大基础和圆柱等。

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