本篇主要介绍全局网格控制中的剩余部分
5 Inflation膨胀控制
膨胀控制
是否自动划分边界层,一般按默认设置的None。
自动膨胀
膨胀选项
Smooth Transition(平滑过渡)该选项为默认选项,如下图所示,表示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。这意味着对于均匀网格,初始高度大致相同,而对于变化网格,初始高度是不同的。 需要输入Transition Ratio边界层过渡比, Maximum Layers最大边界层数,Growth Rate边界增长率。
平滑过渡子项
Total Thickness总厚度:用来创建常膨胀层,其参数如下图所示。可用Number of Layers边界层数 的值和Growth Rate边界增长率来控制,以获得Maximum Thickness值控制的总厚度。不同于Smooth Transition选项的膨胀,Total Thickness选项的膨胀的第一膨胀层和下列每一层的厚度都是常量。
总厚度子项
First Layer Thickness第一层厚度:用来创建常膨胀层,其参数如下图所示。可使用 First Layer Height第一层高度、Maximum Layers最大边界层数和Growth Rate边界增长率来控制生成膨胀网格。不同于Smooth Transition 选项的膨胀,First Layer Thickness选项的第一膨胀层和下列每一层的厚度都是常量。
第一层厚度子项
First Aspect Ratio第一层纵横比,需要输入第一层纵横比,最大边界层数和边界增长率。
第一层纵横比子项
Last Aspect Ratio最后一层纵横比,需要输入第一层高度,最大边界层数和最后一层纵横比。此方法能够控制第一层网格高度不变,最后一层网格通过纵横比控制。
最后一层纵横比子项
Inflation Algorithm包括Pre前处理、Post后处理两个选项,如图
Pre(前处理):先生成四面体,再生成边界层网格。
Post(后处理):先生成边界层网格,再生成体网格。
默认为No,当选择Yes时,会弹出以下设置界面
视图高级选项
Collision Avoidance避免碰撞,检测相邻区域并调整边界层单元。None为不检测相邻区域。Layer Compression在相邻区域压缩边界层,保持相邻区域的层数不变。Stair Stepping在相邻区域的边界层呈阶梯交错状,逐步地移除层,避免冲撞及尖角处产生质量差的网格(即对冲突边界层减少层数)。
Gap Factor空隙,相冲撞的两个边界层之间的空隙,数值范围0~2,默认0.5。1表示空隙为一个四面体网格的边界的高度。
Maximum Height over Base边界层允许的最大宽高比,数值范围0.1~5,默认1。当边界层的宽高比达到此值,边界层之后的所有层停止增长。
Growth Rate Type边界增长率类型:默认选项Geometic指数增长;Exponential幂函数增长;Linear线性增长。
Maximum Angle最大转角,数值范围90°~180°,默认140°。当边界层网格延伸到一个不需要划边界层网格的转角时设置此项。
Fillet Ratio圆角率,数值范围0~1,默认为1,0代表没有圆角。
Use Post Smoothing使用Pose平滑,默认为Yes,用于提高网格质量。
Smoothing lterations平滑处理,数值范围1~20,默认为5。用于当Use Post Smoothing选择Yes时,设置平滑迭代步数。
高级控制
6.1 Number of CPUs for Parallel Part Meshing用于零件网格划分并行计算的cpu数量
默认是单核计算,可以设置为0~256,根据电脑实际情况设置。一般核数越多,划分网格所用时间越短。如果要修改默认核数,请参考本人之前的头条文章《让Ansys Workbench性能燃烧起来》。
性能设置
默认为No,改为Yes后网格的曲边将变为直边(不是删除中节点)。对于流体单元,选项为不可设置状态。
直边单元
当网格划分失败时,重新划分的次数,重新划分是将划分为更细的网格。默认为4,可设置0~4。
默认选项为Dimensionally Reduced只生成表面网格。Full Mesh将生成所有网格。结构网格为灰色不可更改状态。
默认为Disable,如果更改为Enabled,当几何体有变化时,将产生一个变形的网格而不是重新对这个几何体进行网格划分。
6.6 Triangle Surface Mesher表面三角形网格化
表面三角形网格化
此项主要用于网格修补。默认为程序控制,程序会根据模型表面形状,来确定是否使用三角剖分算法或高级前沿算法。如果设置为Advancing Front,则优先使用高级前沿算法,能为几何体提供更光滑的过渡。如果网格划分过程失败,则自动转换为三角剖分算法
表面三角形网格化效果
默认为No,结构网格为灰色不可更改状态。
默认为No,网格划分跳过几何拓扑检查。若改为Yes,网格划分时会对所有几何拓扑进行检查,检查有问题时,会弹出一个错误提示框,有问题的网格将显示为红色。
Pinch选项用于去除几何模型的细小特征如边、狭窄区等。收缩只对顶点或边起作用,对面和体不起作用。
以下介绍如何自动清除复制零件/装配体的细小网格。
Pinch Tolerance收缩容差的值设置为小于Size组下的Minimum Edge Length局部最小尺寸值。
右击Mesh--Create Pinch Controls 程序将自动寻找并去除几何体上的小于收缩容差值的一些小特征,并生成pich列表。
自动收缩设置
右键Mesh--Update或Generate Mesh,将重新生成网格,此时虽然和之前的网格外观看上去一样,但是单元却少了很多。
自动收缩效果
网格信息下包括两项信息,分别是Nodes节点数量、Elements单元数量。见上图。
经过呕心沥血的资料查询与实践应用,笔者终于完成了《Ansys Workbench网格控制之——全局网格控制》,当然,对于各位大佬专家来说都是小儿科,但是只要能给刚入门的工程师一点点帮助,我也感到无比荣幸。
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