智能网格尺寸控制|ANSYS14.0实例应用

智能的单元尺寸算法首先对划分网格的面或体的所有线估算其单元边长，然后对几何体中的弯曲和接近区域的线进行细化。由于所有的线和面在网格划分开始时已指定大小，所以生成网格的质量将与待划分网格的面或体的顺序无关。

1.基本控制

通过网格划分工具可以实现智能单元尺寸的基本控制，可以简单地指定网格划分尺寸从1（细网格）到10（粗网格），程序会自动地设置一系列独立的控制值用来生成想要的尺寸级别。

命令：SMRTSIZE。

GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Basic，弹出图4-7，用鼠标选择单元划分等级，单击OK按钮，即完成设置。

图4-7 “智能单元尺寸基本控制”对话框

2.高级控制

用户使用高级方法，可以更精确地控制网格划分，如可以控制孔和圆角处的粗细程度。

命令：SMRTSIZE。

GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱SmartSize︱Adv Opts，弹出“智能单元尺寸高级控制”对话框，该对话框主要包括5个区域。下面为用户详细介绍这5个区域。

（1）总体单元尺寸控制区域

图4-8所示为总体单元尺寸控制区域。通过该控制区域用户可以设置网格的总体单元尺寸，这个尺寸是所有有限单元线长度的最大值。

图4-8 总体单元尺寸控制区域

（2）比例因子控制区域

图4-9所示为比例因子控制区域。当用户未设置总体单元尺寸时，该区域才起作用。比例因子用于计算默认的网格尺寸。对于H单元默认值为1，ANSYS允许的输入值范围从0.2～5.0。(www.xing528.com)

图4-9 比例因子控制区域

（3）面的内部扩展和过渡区域控制

图4-10所示为面的内部扩展和过渡控制区域。该区域包括两个控制选项，即网格扩展因子（EXPND）和网格过渡因子（TRANS）。网格扩展因子基于面边界的单元尺寸来划分面内部单元。例如，用户在划分面之前输入网格扩展因子为2，则允许面内部的单元尺寸近似为2倍的面边界单元尺寸。如果网格扩展因子小于1，则面内部单元尺寸小于面边界单元尺寸。ANSYS允许用户输入0.4～4的网格扩展因子。对于H单元，网格扩展因子默认为1，即不允许面内部单元尺寸扩展或缩小，使用AESIZE命令控制单元尺寸的情况除外。

图4-10 面的内部扩展和过渡控制区域

网格过渡因子被用来控制从边界到面内部单元尺寸变化的速度。对于H单元，网格过渡因子的默认值为2，它表示当接近面内部时从一个单元到下一个单元的尺寸变化大约为2倍。网格过渡因子的取值范围为1～4。

（4）单元的最大过渡角度控制区域

图4-11所示为单元的最大过渡角度控制区域。该区域包括两个控制选项，即低阶单元和高阶单元。如果模型采用低阶单元进行网格划分，则用户只设置第一个选项；与之相似，如果模型采用高阶单元进行网格划分，则用户只设置第二个选项；如果模型采用低阶和高阶单元混合网格划分，则这两个选项都需要设置。

图4-11 单元的最大过渡角度控制区域

（5）其他选项控制区域

图4-12所示为其他选项控制区域。该区域包括5个控制选项，即临近增长率；是否打开小孔粗糙划分选项；是否打开小角度粗糙划分选项；最大迭代次数；是否打开表面临近。临近增长率默认值为1.4，建议用户设置范围为1.4～2.0；根据计算精度需要确定是否打开小孔粗糙划分选项和是否打开小角度粗糙划分选项；最大迭代次数默认值为4；表面临近选项默认为关闭。

图4-12 其他选项控制区域