ANSYS网格划分简介课件.pptx

1、2-1ANSYS网格划分简介网格划分简介Introduction to the ANSYS Meshing Application2-2Training ManualANSYS网格划分应用程序概述网格划分应用程序概述 Workbench中ANSYS Meshing应用程序的目标是提供通用的 网格划分格局。网格划分工具可以在任何分析类型中使用:FEA Simulations 结构动力学分析 显示动力学分析 AUTODYN ANSYS LS DYNA 电磁分析CFD 分析 ANSYS CFX ANSYS FLUENTIntroduction to the ANSYS Meshing Applica

2、tion2-3Training Manual网格详述网格详述目的目的 对 CFD (流体) 和FEA (结构) 模型实现离散化。 划分网格的目的是把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元. 3D网格的基本形状有 :集流管例子 : 热应力气流分析的外部铸件和内部流体的网格划分四面体(非结构化网格)六面体(通常为结构化网格)棱柱 (四面体网格被拉伸时形成)棱锥 (四面体和六面体之间的过渡)Introduction to the ANSYS Meshing Application2-4Training Manual网格详述网格详述需考虑的事项需考虑的事项 细节: 多少几何细节是和物理分析有关的 不

3、必要的细节会大大增加分析需求 细化 哪些是复杂应力梯度区域？这些区域需要高密度的网格.有必要划分这里有必要划分这里的网格吗？的网格吗？流体边界层的网格流体边界层的网格在螺栓孔附近进行网在螺栓孔附近进行网格细化格细化Introduction to the ANSYS Meshing Application2-5Training Manual网格详述网格详述 质量 复杂几何区域的网格单元会变扭曲。劣质的单元会导致劣质的结果，或者在某些情况无结果! 有很多方法来检查单元网格质量 (mesh metrics*)。例如 ，一个重要的度量是单元畸变度（ Skewness ）。畸变度是单元相对其理想形状的相

4、对扭曲的度量，是一个值在0 (极好的) 到1 (无法接受的)之间的比例因子.0-0.25 0.25-0.50 0.50-0.80 0.80-0.95 0.95-0.98 0.98-1.00Excellent very good good acceptable bad Unacceptable*更多检查网格的信息在培训讲稿的附录文件中。Introduction to the ANSYS Meshing Application2-6Training ManualCFD网格划分问题网格划分问题 CFD网格网格 细化网格来捕捉关心的梯度 例如. 速度, 压力,温度, 等. 网格的质量和平滑度对结果的精

5、确度至关重要 这导致较大的网格数量, 经常数百万的单元 大部分可划分为四面体网格, 但六面体单元仍然是首选的 CFD网格的四面体单元通常是一阶的(单元边上不包含中节点)Introduction to the ANSYS Meshing Application2-7Training Manual网格类型网格类型 四面体网格和四面体四面体网格和四面体/棱柱混合网格棱柱混合网格Introduction to the ANSYS Meshing Application2-8Training Manual网格类型网格类型 六面体网格六面体网格Introduction to the ANSYS Meshi

6、ng Application2-9Training Manual网格划分程序1. 为方便使用创建命名选项2. 设置目标物理环境 (结构, CFD, 等)。自动生成相关物理环境的网格 (如 FLUENT, CFX, 或 Mechanical)3. 设定网格划分方法4. 定义网格设置 (尺寸, 控制, 膨胀, 等.)5. 预览网格并进行必要调整6. 生成网格7. 检查网格质量8. 准备分析的网格Introduction to the ANSYS Meshing Application2-10Training ManualANSYS网格划分应用程序流程网格划分应用程序流程 ANSYS网格划分应用程序

7、使用分割 的方法 几何体的各个部件可以使用不同的网格划分方法不同部件的体的网格可以不匹配或不一致单个部件的体的网格匹配或一致 所有网格将写入共同的中心数据库 3D 和2D 几何存在很多不同的网格划分方法2-11网格划分方法网格划分方法Introduction to the ANSYS Meshing Application2-12Training Manual3D 几何网格划分方法几何网格划分方法 3D 几何有六种不同网格划分方法:自动划分四面体 Patch Conforming Patch Independent (ICEM CFD Tetra algorithm) 扫掠划分 多区 六面体支

8、配的 CFX-网格Introduction to the ANSYS Meshing Application2-13Training Manual2D几何网格划分方法几何网格划分方法 面体或壳2D几何有四种不同网格划分方法: 自动的 (四边形支配) 三角形 均匀四边形和三角形 均匀四边形Introduction to the ANSYS Meshing Application2-14Training Manual几何要求几何要求 所有的3D 网格划分方法要求组成的几何为实体 如果输入一个由面体组成的几何，需要在ANSYS网格划分应用程序中生成3D网格，就需要额外的步骤将其转换为3D 实体 (尽

9、管表面体可以由表面网格划分法来划分)Introduction to the ANSYS Meshing Application2-15Training Manual四面体网格四面体网格 优点任意体总可以用四面体网格可以快速, 自动生成, 并适用于复杂几何在关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格可使用膨胀细化实体边界附近的网格 (边界层识别) 缺点在近似网格密度情况下，单元和节点数高于六面体网格一般不可能使网格在一个方向排列由于几何和单元性能的非均质性，不适合于薄实体或环形体Introduction to the ANSYS Meshing Application2-16Training

10、 ManualPatch Conforming 四面体四面体 Patch Conforming 算法的四面体方法算法的四面体方法 考虑面和它们的边界 (边和顶点) 包含膨胀因子的设定, 控制四面体边界尺寸的内部增长率 包括CFD的膨胀层或边界层识别 同一个组建中可和体扫掠方法混合使用 产生一致的网格四面体网格四面体网格扫掠网格扫掠网格棱柱棱柱四面四面体体棱锥棱锥单元形状单元形状Introduction to the ANSYS Meshing Application2-17Training ManualPatch Conforming 四面体实例四面体实例考虑面考虑面 (和边和边)圆孔的识别圆

11、孔的识别Introduction to the ANSYS Meshing Application2-18Training ManualPatch Independent四面体四面体 Patch Independent (ICEM CFD Tetra)算法的四面体方法算法的四面体方法 如没有载荷,边界条件或其它作用，面和它们的边界 (边和顶点) 不必考虑 适用于粗糙的网格或生成更均匀尺寸的网格 ANSYS Meshing Application可以非常方便的生成四面体网格 ANSYS Meshing Application 标准的网格尺寸控制 Tetra 部分也有膨胀应用粗糙网格，忽略表面模型

12、细节处CFD膨胀层应用棱柱棱柱四面四面体体棱锥棱锥单元形状单元形状Introduction to the ANSYS Meshing Application2-19Training ManualPatch Independent 四面体四面体 对 CAD 许多面的修补有用, 碎面、短边、差的面参数等。 用四面体方法, 设置Algorithm为 Patch Independent 如没有载荷或命名选项，面和边 不必要考虑 这里除设置curvature 和 proximity外， 对所关心的细节部位有额外的设置邻近的面邻近的面小孔小孔Introduction to the ANSYS Meshin

13、g Application2-20Training Manual四面体方法的膨胀四面体方法的膨胀 作用于体的膨胀，对面定义Introduction to the ANSYS Meshing Application2-21Training Manual扫掠方法扫掠方法 体必须是可扫掠的 膨胀可产生纯六面体或棱柱网格 手动或自动设定 source/target 通常是单个源面对单个目标面。薄壁模型自动网格划分会有多个面，且厚度方向可划分为多个单元 右击 Mesh: 选Show Sweepable Bodies显示可扫掠体Introduction to the ANSYS Meshing Appli

14、cation2-22Training Manual自动划分方法自动划分方法 自动进行四面体(Patch Conforming)或扫掠网格划分, 取决于体是否可扫掠。同一部件的体有一致的网格.无膨胀程序化控制膨胀四面体四面体 (Patch Conforming)扫掠扫掠四面体四面体 (Patch Conforming)Introduction to the ANSYS Meshing Application2-23Training Manual多区扫掠网格划分多区扫掠网格划分 基于 ICEM CFD 六面体模块 自动几何分解 用扫掠方法，这个元件要被切成3个体来得到纯六面体网格用多区划分，可立即

15、对其网格划分!2-24一般网格控制一般网格控制Introduction to the ANSYS Meshing Application2-25Training Manual命名选项命名选项 命名选项允许用户对顶点, 边,面, 或体创建组 命名选项可用来定义网格控制, 施加载荷和结构分析中的边界等 命名选项将在网格输入到CFX-Pre 或Fluent时，以域的形式出现 在定义接触区，边界条件等时可参考，提供了一种选择组的简单方法 用来方便膨胀的程序化控制 注意: 一组命名选项中只能有一种类型的实体. 例如，顶点和边不能在同一命名选项中存在. 命名选项组可从 DesignModeler 和某些

16、CAD系统中输入Introduction to the ANSYS Meshing Application2-26Training Manual物理设置物理设置 Mechanical CFDIntroduction to the ANSYS Meshing Application2-27Training ManualCFD的缺省网格设置的缺省网格设置作用于边和面作用于边和面作用于体作用于体作用于所作用于所有几何有几何Introduction to the ANSYS Meshing Application2-28Training Manual无高级尺寸功能无高级尺寸功能作用于边作用于边Intr

17、oduction to the ANSYS Meshing Application2-29Training Manual网格质量网格质量 Mechanical 设置 CFD 设置Introduction to the ANSYS Meshing Application2-30Training Manual网格尺寸策略网格尺寸策略: CFD 在必要区域依靠Advanced Size Functions 细化网格 Curvature (默认的) Proximity 识别模型的最小特征 设置能有效识别特征的最小尺寸 如果导致了过于细化的网格 在最小尺寸下作用一个硬尺寸 使用收缩控制来去除小边和面 确

18、保收缩容差小于局部最小尺寸 如有需要, 可对体, 面, 边或影响体定义软尺寸，对网格生成的尺寸设置施加更多的控制Introduction to the ANSYS Meshing Application2-31Training Manual相关性和关联中心相关性和关联中心粗糙粗糙中等中等细化细化0100-1000100-1000100-100 拖动滑块实现细化或粗糙的网格相关性相关性Introduction to the ANSYS Meshing Application2-32Training Manual全局单元全局单元 尺寸尺寸 Element Size设置整个模型使用的单元尺寸。这个尺

19、寸将应用到所有的边, 面, 和体的划分。当高级尺寸功能使用的时候这个选项不会出现 缺省值基于 Relevance和Initial Size Seed 可输入想要的值Introduction to the ANSYS Meshing Application2-33Training Manual高级尺寸功能高级尺寸功能 标准尺寸功能 高级尺寸功能 无高级尺寸功能时, 根据已定义的单元 尺寸对边划分网格, 对 curvature 和proximity, 细化，对缺陷和收缩控制进行调整, 然后通过面 和体网格划分器Introduction to the ANSYS Meshing Applicatio

20、n2-34Training Manual 下面列出了可用到的局部网格控制 (可用性取决于使用的网格划分方法) 尺寸 接触尺寸 细化 映射面划分 匹配控制 收缩 膨胀局部网格控制局部网格控制Introduction to the ANSYS Meshing Application2-35Training Manual局部尺寸局部尺寸 局部尺寸: “Element Size”定义体, 面, 边,或顶点的平均单元边长 “Number of Divisions” 定义边的单元分数 球体内的“Sphere of Influence” 单元给定平均单元尺寸 以上可用选项取决于作用的实体 如使用了高级尺寸功

21、能选项会不同EntityElement Size# of Elem. DivisionSphere of InfluenceBodiesxxFacesxxEdgesxxxVerticesxIntroduction to the ANSYS Meshing Application2-36Training Manual面尺寸面尺寸 局部尺寸: “Element Size”定义面的平均单元边长 球体内的“Sphere of Influence” 单元给定平均单元尺寸 除了顶点,影响球，对其它需要定义一个坐标系Introduction to the ANSYS Meshing Application2

22、-37Training Manual 边尺寸边尺寸(偏置) 可通过对一个端部，两个端部或中心的 偏置把边离散化 考虑: 如图所示的源面使用了扫掠网格 源面的两对边定义了边尺寸. 偏置边尺寸以在边附近得到更 细化的网格边尺寸边尺寸Introduction to the ANSYS Meshing Application2-38Training Manual映射面划分映射面划分 映射面划分 在面上允许产生结构网格: 下面例子中,映射面划分的内部圆柱面有更均匀的网格模式. 如果面由于任何原因不能映射划分, 划分会继续，但可从树状略图中图标上看出Introduction to the ANSYS Me

23、shing Application2-39Training Manual映射面划分映射面划分 映射面划分 如果选择的映射面划分的面是由两个回线定义的, 就要激活径向的分割数。扫掠时指定穿过环形区域的分割数。 这用来产生多层单元穿过薄环面Introduction to the ANSYS Meshing Application2-40Training Manual膨胀选项膨胀选项 使用自动膨胀 程序化控制 所有面无命名选项 共享体间没有内部面 膨胀选项 平滑过渡 (对 2D 和四面体划分是默认的） 第一层厚度 总厚度 (对其它是默认的) 膨胀算法 前处理 (TGrid) 对Tri/Patch c

24、onforming Tet/Sweep 后处理 (ICEM CFD) 对Patch non-conforming Tetra 冲突避免 压缩(对 Fluent默认) Stair-Step (对 CFX默认) 其它详细设置见第 5章Introduction to the ANSYS Meshing Application2-41Training Manual四面体和多区的膨胀四面体和多区的膨胀 膨胀 当网格方法设置为四面体或多区，通过选择想要膨胀的面，膨胀层可作用于一个体或多个体Introduction to the ANSYS Meshing Application2-42Training M

25、anual扫掠网格的膨胀扫掠网格的膨胀 对扫掠网格,通过选择源面上要膨胀的边来施加膨胀Src/Trg Selection 因此需要设置为Manual Source 或Manual Source and TargetIntroduction to the ANSYS Meshing Application2-43Training Manual生成网格生成网格 生成网格 生成完整体网格 预览表面网格 对大多数方法 (除 Tetrahedral Patch Independent 方法), 这个选项更快. 因此它通常首选用来预览表面网格 . 如果由于不能满足单元质量参数网格生成失败, 预览表面网格是

26、有用的 它允许你看到表面网格, 因此可看到需要改进的地方Introduction to the ANSYS Meshing Application2-44Training Manual截面位面截面位面 在网格划分程序中, 截面位面可显示内部的网格 找到工具栏的 “New section plane” 按钮 可显示 位于截面任一边的单元 切割或完整的单元 位面上的单元 可使用多个位面2-45四面体网格膨胀四面体网格膨胀Introduction to the ANSYS Meshing Application2-46Training Manual四面体网格划分算法 Patch Conforming

27、 默认时考虑所有的面和边 (尽管在收缩控制和虚拟拓扑时会改变且默认损伤外貌基于最小尺寸限制) 适度简化CAD (如. native CAD, Parasolid, ACIS, 等.) 在多体部件中可能结合使用扫掠方法生成共形的混合四面体/棱柱和六面体网格 有高级尺寸功能 表面网格 体网格 Patch Independent 对 CAD 有长边的面, 许多面的修补, 短边等有用. 内置 defeaturing/simplification 基于网格技术 基于 ICEM CFD 四面体/棱柱 Octree 方法 体网格 表面网格 Introduction to the ANSYS Meshing

28、Application2-47Training ManualPatch Conforming 四面体膨胀四面体膨胀 基本设置包括膨胀选项，前处理和后处理膨胀算法 Introduction to the ANSYS Meshing Application2-48Training Manual膨胀选项膨胀选项 平滑过渡平滑过渡 平滑过渡 (默认) 使用局部四面体单元尺寸计算每个局部的初始高度和总高度以达到平滑的体积变化比。 每个膨胀的三角形都有一个关于面积计算的初始高度，在节点处平均。这意味着对一均匀网格，初始高度大致相同，而对变化网格初始高度也是不同的。 过渡比 膨胀层最后单元层和四面体区域第一

29、单元层间的体尺寸改变 当求解器设置为 CFX时, 默认的 Transition Ratio是 0.77. 对其它物理选项, 包括Solver Preference 设置为 Fluent的CFD, 默认值是 0.272. 因为Fluent 求解器是单元为中心的，其网格单元等于求解器单元, 而CFX 求解器是顶点为中心的 ，求解器单元是双重节点网格构造的，因此会发生不同的处理Introduction to the ANSYS Meshing Application2-49Training Manual膨胀选项膨胀选项 厚度选项厚度选项 总厚度 创建常膨胀层，用Number of Layers 的值

30、和Growth Rate 控制以获得Maximum Thickness值控制的总厚度。不同于Smooth Transition 选项的膨胀，Total Thickness选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量. 第一层厚度 创建常膨胀层，用 First Layer Height, Maximum Layers, 和 Growth Rate 控制生成膨胀网格。不同于Smooth Transition 选项的膨胀， First Layer Thickness 选项的膨胀其第一膨胀层和下列每一层的厚度是常量。Introduction to the ANSYS Meshing Applicat

31、ion2-50Training Manual高级膨胀选项高级膨胀选项 Mesh 设置为 Yes，在Global Inflation Options下可看到Advanced Options 冲突避免 Layer Compression (对 Fluent默认) Stair Stepping (对 CFX默认) 增长比类型 最大角 倒圆角比 使用后处理平滑 平滑迭代Introduction to the ANSYS Meshing Application2-51Training Manual冲突避免 层压缩 不同面的膨胀阵面扩展有可能冲突, 膨胀层就要受压制，以给四面体层留足够的空间 如果层压缩不

32、能解决冲突, 层就会由于以下描述的stair stepping而去除. 产生一警告信息并且FLUENT用户特别关心的网格质量会受到影响 Stair Stepping 剥离膨胀层阻止阵面扩展冲突，以给四面体层留足够的空间Introduction to the ANSYS Meshing Application2-52Training Manual膨胀膨胀: Compression 与与. Stair-stepping Layer Compression: Stair-stepping:2-53扫掠划分扫掠划分Introduction to the ANSYS Meshing Applicatio

33、n2-54Training Manual六面体划分的扫掠方法在Workbench ANSYS 网格划分中有3中六面体划分或扫掠方法:1. 扫掠方法2. 薄扫掠方法3. 多区Introduction to the ANSYS Meshing Application2-55Training Manual扫掠术语扫掠术语为评估哪种方法可用，有一些重要名词需要考虑/了解.当创建六面体网格时, 先划分源面再延伸到目标面 其它面叫做侧面扫掠方向或路径由侧面定义源面和目标面间的单元层是由插值法而建立并投射到侧面.源面目标面侧面扫掠路径Introduction to the ANSYS Meshing App

34、lication2-56Training Manual扫掠术语扫掠术语为划分完整的固体/流体, 需要几个扫掠操作几何分解 (分裂) : 控制网格控制网格 (在缝隙得到分层的网格在缝隙得到分层的网格) 或创建可扫掠体或创建可扫掠体.为使可扫掠体得到共形网 格，体应组装进多体 部件这里几何分裂成了几个体,每个体有一个源面和目标 面Introduction to the ANSYS Meshing Application2-57Training Manual扫掠挑战扫掠挑战扫掠只作用于可扫掠体. 以下的一些限制形成了扫掠划分方法的挑战:多个源面或目标面 扫掠方向多个侧面(尽管多个侧面可能由于它们强加

35、的额外约束引起质量问题)几何分解成可扫掠区域怎样构造几何, VTs, 等.不清楚源面/目标面/侧面的定义多体部件的操作:不清楚多体部件的扫掠方向共形网格 (对所有/大多体扫掠的部件, 和一些体由四面体自由划分的部件)Introduction to the ANSYS Meshing Application2-58Training Manual扫掠挑战扫掠挑战引入薄扫掠和多区方法来帮助解决普通扫掠方法的一些困难.薄扫掠方法:善于处理薄部件的多个源面和目标面多区方法提供自由分解方法: 尝试非手动分裂模型几何支持多个源面和多个目标面方法Introduction to the ANSYS Meshin

36、g Application2-59Training Manual比较比较 Workbench 扫掠方法扫掠方法扫掠方法: 单个源面对单个目标面的扫掠. 很好地处理扫掠方向多个侧面 需要分解几何以致每个扫掠路径 对应一个体 .薄扫掠方法: 多个源面对多个目标面的扫掠 很好地替代壳模型中面以得到纯六面体网格多区方法: 自由分解方法 多个源面对多个目标面Introduction to the ANSYS Meshing Application2-60Training Manual扫掠划分方法扫掠划分方法 使用此技术，可扫掠体可由六面体和楔形单元有效划分 扫掠划分方法扫掠划分方法 体相对侧源面和目标面

37、的拓扑可手动或自动选择. 源面可划分为四边形和三角形面 源面网格复制到目标面 随体的外部拓扑，生成六面体或楔形单元连接两个面 一个体单个源面/单个目标面 可对一个部件中多个体应用单一扫掠方法 Introduction to the ANSYS Meshing Application2-61Training Manual可扫掠体可扫掠体 一个可扫掠体需满足: 包含不完全闭合空间 至少有一个由边或闭合表面连接的从源面到目标面的路径 没有硬性分割定义以致在源面和目标面相应边上有不同分割数 可通过右击 Show Sweepable Bodies预览 找不到可扫掠体的轴，但总可以手动设置 源面和目标面不

38、必是平面或平行面 不必是等截面的Introduction to the ANSYS Meshing Application2-62Training Manual扫掠网格膨胀扫掠网格膨胀 对扫掠网格,选择源面的边，源面则 得到膨胀 网格方法中的Src/Trg Selection 应 设置为Manual Source或Manual Source and Target一旦定义了源面, 然后就可以定义 膨胀扫掠网格的膨胀将使用Pre inflation 算法只能利用 First Layer 或Total Thickness 选项Introduction to the ANSYS Meshing App

39、lication2-63Training Manual扫掠方法网格控制扫掠方法网格控制 自由面网格类型 四边形/三角形(默认) 所有三角形 所有四边形 类型 单元尺寸 (软约束) 分割数 (硬约束) 扫掠偏斜类型 类似于边偏斜 (从源面到目标面 约束边界 (多体部件) 防止在扫掠划分区域边界分裂单元 边界是无约束的不允许分裂(默认) 防止在六面体/楔形划分中引入四面体和棱锥单元Introduction to the ANSYS Meshing Application2-64Training Manual薄模型扫掠薄模型扫掠薄模型不只一个源面，其面可自动或手动薄模型扫掠 模型应是薄的，而且源面和

40、目标面不能相互接触. 模型必须有一个明显的 “侧面” 支持多体部件，但只允许一个单元穿过厚度 扫掠方向没有膨胀和偏斜 捕捉多个源面，忽略多个目标面123Introduction to the ANSYS Meshing Application2-65Training Manual薄实体扫掠处理薄实体扫掠处理Multiple sourceMultiple targetMultiple sources capturedMultiple targets ignored2-66多区网格划分介绍多区网格划分介绍Introduction to the ANSYS Meshing Application2-

41、67Training Manual扫掠或多区扫掠或多区?使用扫掠方法当:一个多体部件中一些体应扫掠划分，一些应Patch Conforming四面体划分如果想要使用高级尺寸功能预览可扫掠体显示所有体是可扫掠的使用多区当 :划分对于传统扫掠方法来说太复杂的单体部件.需考虑多个源面和目标面(不能使用 VTs 集成一个源面 /目标面)关闭对源面和侧面的膨胀Introduction to the ANSYS Meshing Application2-68Training Manual多区方法多区方法 多区的特征是自动分解几何，从而避免将一个体分裂成可扫掠体以用扫掠方法得到六面体网格 例如, 如右边所示

42、的几何需要分裂成三个体以扫掠得到六面体网格. 用多区方法，可直接生成六面体网格 基于 ICEM CFD Hexa 程序块 O-grids 可拉伸建立膨胀 非结构化区域可由 六面体-支配, 六面体-核心, 或四面体网格填充Introduction to the ANSYS Meshing Application2-69Training Manual多区方法设置多区方法设置 多区不利用高级尺寸功能 (只用Patch Conforming 四面体和扫掠方法) 源面选择不是必须的，但是有用的 可拒绝或允许自由网格程序块 Introduction to the ANSYS Meshing Applica

43、tion2-70Training Manual多区方法设置多区方法设置 映射网格类型 六面体 六面体/棱柱 自由网格类型 不允许 四面体 六面体-支配 六面体-核心 源面/目标面选择 自动的 手动源面 高级的 损伤容差 最小边长Introduction to the ANSYS Meshing Application2-71Training Manual多区方法膨胀多区方法膨胀 算法不同于其它膨胀方法 (拉伸 o-grid) 作用于体, 对面定义 只有 First Layer 或Total Thickness 选项2-72网格质量网格质量Introduction to the ANSYS Me

44、shing Application2-73Training Manual概述概述 网格质量度量 Skewness 可接受比 最差单元 FLUENT 求解器的网格质量考虑 一般考虑 求解中网格质量的影响 网格质量影响因子 CAD 问题 网格分解和分布 划分方法 膨胀 改进网格质量策略 CAD 清除 虚拟拓扑 收缩控制 理性网格尺寸和膨胀设置 一般推荐Introduction to the ANSYS Meshing Application2-74Training ManualANSYS 网格划分的网格度量网格划分的网格度量 Mesh选项中可得到Mesh Metric，可对其进行设置和查看来评估网

45、格质量 不同物理环境和不同求解器对网格质量有不同的要求 ANSYS 网格划分中可得到的网格度量有: 单元质量 纵横比 雅可比 扭曲因子 平行误差 最大拐角 偏斜Introduction to the ANSYS Meshing Application2-75Training Manual纵横比 = 1 高纵横比四边形纵横比 = 1 高纵横比三角形网格质量度量网格质量度量纵横比纵横比一般三角形和四边形的形貌是最长比与最短边比的函数(详细见 User Guide)对等边三角形或正方形等于1 (理想的) Introduction to the ANSYS Meshing Application2-7

46、6Training ManualANSYS 网格质量统计网格质量统计 对表面网格(在预览表面网格生成后)和体网格 (在预览膨胀层或网格生成后) 已选择的网格度量，将显示 min, max, averaged和standard deviation 在树状略图的Mesh对象下，使用Show Worst Elements 可突出显示最坏单元Introduction to the ANSYS Meshing Application2-77Training ManualFLUENT网格质量考虑事项网格质量考虑事项 FLUENT 需要高质量的网格来避免数值发散 涉及几个网格质量度量, 但skewness

47、是主要的度量 纵横比和胞格尺寸也很重要 最坏情况并取决使用的求解器(基于密度或基于压力)， FLUENT 可容忍差的网格质量，而一些程序可能需要更高的网格质量，分辨和好的网格分布 差质量单元的位置有助于确定它们的影响 Statistics 中将得到一些总体的网格质量度量 其它网格质量度量FLUENT用户图形界面菜单中 Mesh/Info/Quality下得到, 或使用 TUI命令mesh/qualityIntroduction to the ANSYS Meshing Application2-78Training ManualFLUENT网格质量要求网格质量要求 对Fluent最重要的网格质

48、量度量是: Skewness Aspect Ratio Cell Size Change (ANSYS 网格不能执行)对所有或大多数程序: Skewness: 对六面体, 三角形和四边形: 应小于 0.8 对四面体: 应小于 0.9 Aspect Ratio: 应小于 40, 但取决于流体特性 膨胀层可容忍大于 50 Cell Size Change: 应在1与2之间 差网格质量可能导致不精差网格质量可能导致不精确求解和缓慢收敛确求解和缓慢收敛 一些程序可能要求比建议一些程序可能要求比建议值更低的偏斜值值更低的偏斜值 Introduction to the ANSYS Meshing Appl

49、ication2-79Training ManualSkewness 和和 Fluent 求解器求解器 不推荐高 skewness 值 一般保持体网格最大 skewness 值 0.98) 退化单元 (偏斜 1) 高纵横比单元 负体积 单元质量改进: 改进表面网格质量 移动网格节点 CAD 修整几何问题如尖角, 小边, 合并面和/或分解几何 DM 中Clean-up工具简化几何和它们的实体 ANSYS Meshing程序中不同方法，全局和局部尺寸和参数 ANSYS Meshing 程序中收缩控制消除小特征 ANSYS Meshing 程序中虚拟拓扑以简化几何改进网格质量策略改进网格质量策略In

50、troduction to the ANSYS Meshing Application2-91Training Manual混杂的混杂的 如果模型包含多个部件或体，需在Outline 中Geometry对象下加亮它们来显示网格度量信息 影响体 (BOI)技术也可用来控制网格质量和适当局部分解 包括直方图的更多高级网格度量可通过FEM中FE Modeler Mesh Metrics展示 也可在CFD 后处理中查看不同网格质量度量只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。22.6.722.6.7Tuesday, June 07, 2022如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永远只能是死水