ANSYS第3章 网格划分技术及技巧(完全版)(8)

4. Z 形面的网格划分与局部细化 如图所示的面，其正常网格划分和局部细化比较如图所示。通过该例可以看出不同的细化方式对网格的影响，同时也可比较网格的质量。

5. 有分布小孔的环形面的网格划分 如图所示，一环形面上分布若干个圆孔，其网格划分方法是将圆环面根据孔数切分为多个面，然后进行网格划分，但较为繁琐。还可创建包含半个圆孔的扇形面并划分网格，然后复制几何模型和网格。

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。

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

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

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。

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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