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关于映射网格划分问题  

2011-12-23 08:41:49|  分类: 问与答 |  标签: |举报 |字号 订阅

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有网友问及:

        为什么划分映射网格时需要对模型进行切割? 对实体切割后再划分网格,还是一个完整的模型吗?执行过 "Add - 加" 操作的模型也可以切割吗?

下面把我的答复发布于下,请大家指正。

    与自由网格相比,映射网格比较规则,美观。在网格密度接近的情况下,一般来说,映射网格的模型规模会小一些,而计算精度高于自由网格 (除非采用二次单元 - 有中间节点的单元,二者的精度会比较接近,但自由网格的规模会大很多)。

    因此,可能的话总是建议划分映射网格。但是,划分映射网格往往会遇到很大困难,因而限制了它的使用。

    关于划分映射网格的问题一直是 CAE 软件的一个难题,至今还没有一个软件能自动对任意实体划分映射网格,而是只能对规则的实体划分映射网格。对于面,必须是四边形或三角形;对于体,必须是 5 面体或 6 面体,ANSYS 好一些,还允许四面体。而一般情况,结构都不会是规则的实体,只有通过切割才能使一个复杂结构变为若干规则实体的组合,从而能够划分映射网格。由于对实体进行切割 (在 ANSYS 中是 Divide 操作) 后,所生成的各个实体有公共边界,各个小的实体通过公共边界组合为一个完整实体 (每个小的实体都是组合实体的一部分。你可以试试,单独移动组合实体中的任意一个小实体都是不允许的,因为他们通过各自的公共边界与相邻实体连接到一起了)。在划分网格时,公共边界上的节点是相邻实体共享的,即公共节点,从而各个小实体的有限元模型可以通过这些公共节点连接为一个完整的有限元模型。
    至于在 ANSYS 几何建模时的 "加" 操作,与切割相反,是将独立的小实体连接到一起,成为一个单独的实体。如果相加后的实体是个规则实体,就可以直接划分映射网格,否则就需要进行切割。这里进行加操作的目的,是为了将结构中独立的实体连接为一个完整的实体 - 如果你的结构应该是一个完整的实体,但是由于某种原因而存在一些独立的实体,则需要通过适当操作使他们连接为一个整体。否则,由于各个独立实体没有公共边界,划分网格时也不会生成公共节点,最终不会生成一个完整的有限元模型,即每个单独实体的有限元网格与其它独立实体的有限元网格之间没有公共节点,不能相互传力。当然,如果结构本身并不是一个完整的实体,就不要去把它们连接到一起。

    不过,对于一个完整实体中的独立小实体,也可以通过其它办法将他们连接到一起,不一定都要进行 "加" 操作。

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