拉伸网格划分技术

对于体网格划分，ANSYS软件提供了由面网格拉伸成体网格功能。拉伸网格划分是指当一个面网格拉伸为体时，面上的单元也同时被拉伸成体单元。

拉伸生成网格首先要定义两种单元——面单元和体单元。面单元可选用MESH200，这是一种仅用于划分网格而不参与求解的单元，可选择PLANE单元；体单元应与面单元相匹配，如面单元有中间节点，体单元也应有中间节点。

下面以实例来介绍拉伸网格划分操作步骤。操作步骤

1）双击桌面上的“Mechanical APDL Product Launcher”图标，弹出“ANSYS配置”窗口，在“Simulation Environment”选择“ANSYS”，在“license”选择“ANSYS Multiphysics”，然后指定合适的工作目录，单击“Run”按钮，进入ANSYS用户界面。

2）利用建模技术绘制图3-53所示的图形。

3）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete”命令（图3-54），弹出“Element Types”对话框，此时对话框显示“NONE DEFINED”，表示没有任何单元被定义，如图3-55所示。

图3-53 打开模型

图3-54 菜单命令

图3-55 “Element Types”对话框

4）单击“Add…”按钮，弹出“Library of Element Types”对话框，左侧列表框显示的是单元的分类，右侧列表框为单元的特性和编号，如在左侧列表框中选择“Solid”，在右侧列表框中选择“Quad 8 node 188”，在“Element type reference number”文本框中输入单元参考号，默认为“1”，如图3-56所示，单击“OK”按钮。然后单击“Element Types”对话框的“Close”按钮完成。

图3-56 “Library of Element Types”对话框

5）重复上述过程，增加体单元SOLID186，如图3-57所示。

(www.xing528.com)

图3-57 增加体单元SOLID186

6）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh Tool”命令，弹出“Mesh Tool”对话框，选中“Mesh”为“Areas”，选择“Free”单选项，单击“Mesh”按钮，弹出“Mesh Areas”对话框，选择划分网格的面，单击“OK”按钮完成网格划分，如图3-58所示。

图3-58 划分面网格

7）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Extrude＞Elem Ext Opts”命令，弹出“Element Extrusion Options”对话框，在“Element type number”选中“2 SOLID186”，在“No.Elem divs”文本框中输入10，单击“OK”按钮完成，如图3-59所示。

图3-59 设置单元拉伸选项

8）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Extrude＞Areas＞Along Normal”命令，弹出“Element Area by Norm”对话框，选择绘制好的二维网格面，单击“OK”按钮完成，如图3-60所示。

图3-60 选择面

9）系统弹出“Extrude Area along Normal”对话框，设置DIST为5，如图3-61所示。单击“OK”按钮完成拉伸网格划分，如图3-62所示。

图3-61 “Extrude Area along Normal”对话框

图3-62 创建拉伸网格