扫掠网格划分方法介绍

对于体网格划分，ANSYS软件提供了一种扫掠网格划分功能。扫掠网格划分是指从一个边界面（称为源面）网格扫掠贯穿整个体，将未划网格的体划分成规则的网格，如图3-63所示。

图3-63 扫掠网格

如果源面网格由四边形网格组成，扫掠成的体将生成六面体单元；如果源面由三角形网格组成，扫掠成的体将生成楔形单元；如果源面上既有四边形单元又有三角形单元，则扫掠生成的体中将同时包含六面体单元和楔形单元。

注意：使用扫掠划分网格时，分析对象不能有内腔，即内部不能有连续封闭边界；扫掠源面和目标面必须是两个独立的面，不能是连续的；分析对象不可能有穿过源面与目标面的孔。

扫掠网格易于生成六面体单元，进行扫掠前要先定义一个六面体单元类型，如SOLID45等。下面以实例介绍扫掠网格划分操作步骤。

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）利用建模工具绘制图3-64所示的模型。

3）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete”命令（图3-65），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3-66所示。

图3-64 打开模型

图3-65 菜单命令

图3-66 “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，如在左侧选择“Solid”，在右侧输入框中输入45，在“Element type reference number”文本框中输入单元参考号，默认为“1”，如图3-67所示，单击“OK”按钮。然后单击“Element Types”对话框的“Close”按钮完成。

图3-67 “Library of Element Types”对话框(www.xing528.com)

5）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh Attributes＞Picked Volumes”命令，弹出“Volume Attributes”对话框，选择扫掠体，单击“OK”按钮，弹出“Volume Attributes”对话框，在“Element type number”下拉列表中选择“1 SOLID45”，单击“OK”按钮完成，如图3-68所示。

图3-68 设置体单元类型

6）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Volume Sweep＞Sweep Opts”命令，弹出“Sweep Options”对话框，在“Number of divisions in sweep direction”文本框中输入10，单击“OK”按钮完成，如图3-69所示。

图3-69 扫掠设置

7）对源面进行网格划分设置。选择“Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞Manual Size＞Picked Line”命令，弹出选择图形对话框，选择图3-70所示的线，单击“OK”按钮，在“Element Sizes on Picked Lines”对话框中设置为4段。

图3-70 设置边单元分段数

8）重复上述过程，选择图3-71所示的线，设置分段数为6。

图3-71 设置边单元分段数

9）选择“Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Volume Sweep＞Sweep”命令，弹出“Volume Sweep”对话框，选择要扫掠的体，单击“OK”按钮，如图3-72所示。

图3-72 选择体

10）系统弹出“Volume Sweep”对话框，选择源面，单击“OK”按钮，弹出“Volume Sweep”对话框，选择目标面，单击“OK”按钮完成扫掠网格，如图3-73所示。

图3-73 扫掠网格