如何选择网格划分方法

ANSYS提供了两种网格划分方法：自由网格划分和映射网格划分。用户在对模型进行网格划分以及建立模型之前，对于确定采用自由网格还是映射网格进行分析是十分重要的。自由网格对于单元形状无限制，并且没有特定的准则。

与自由网格相比，映射网格对包含的单元形状有限制，而且必须满足特定的规则。映射面网格只包含四边形或三角形单元，而映射体网格只包含六面体单元。映射网格典型具有规则形状，明显成排的单元。如果想要这种网格类型，则必须将模型生成具有一系列相当规则的体或面才能接受映射网格划分。图4-23所示为映射体网格和自由体网格实例。

图4-23 映射体网格和自由体网格

单元形状和网格划分类型的设置共同影响网格的生成。表4-1列出了ANSYS程序支持的单元形状和网格划分类型。

表4-1 单元形状和网格划分类型

1.自由网格划分

自由网格划分操作对实体模型无特殊要求。任何几何模型，无论形状是否规则，都可以进行自由网格划分。四边形、三角形和四面体单元支持自由网格划分。

所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。对面进行网格划分时，自由网格可以只由四边形单元组成，也可以只由三角形单元组成或两者混合。对体进行网格划分时，自由网格一般限定为四面体单元。金字塔形单元作为过渡也可加入到四面体网格中。

通过下列方法指定用形状。

命令：MSHAPE。

GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Mesher Opts。

还必须指定对此模型用自由网格划分。

命令：MSHKEY，0。

GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Mesher Opts。

对于支持多于一种形状的面单元，默认地会生成混合形状。可用来要求全部生成三角形网格，但如果用低次单元时建议不要这样做。

2.映射网格划分(www.xing528.com)

可指定程序全部用四边形面单元、三角形面单元或全部用六面体单元生成映射网格。映射网格划分要求面或体形状规则，即必须满足一定准则。四边形、三角形和六面体支持映射网格划分。

对映射网格划分，生成的单元尺寸依赖于当前总体单元尺寸、模型的线控制单元尺寸和模型的面控制单元尺寸的设置。智能单元尺寸控制（SmartSizing）不能用于映射网格划分。

（1）面映射网格划分

面映射网格包括全部是四边形单元或全部是三角形单元。面接受映射网格划分，必须满足以下条件。

1）该面必须是3条或4条边。

2）面的对边必须划分为相同数目的单元，或其划分与一个过渡形网格的划分相匹配。

3）该面如有3条边，则划分的单元必须为偶数且各边单元数相等。

4）网格划分必须设置为映射网格。结果得到全是四边形单元或全是三角形单元的映射网格。

5）如果用户想生成映射三角形网格，则可以指定ANSYS所用模式生成三角形单元网格。

如果不指定一种模式，ANSYS将为用户指定。图4-24所示为全用四边形单元划分网格的基本面和全用三角形单元划分网格的基本面。

图4-24 面映射网格

（2）体映射网格划分

要将体模型划分为六面体单元，必须满足以下条件。

1）该体的外形应为块状、楔形、棱柱、四面体。

2）体的对边上必须划分相同的单元数，或分割符合过渡网格形式适于六面体网格划分。

3）如果体是棱柱或四面体，三角形面上的单元分割数必须是偶数。