《ansys建模和网格划分》第八章修改模型

第八章 修改模型 8.1 简介 本章主要叙述各种修改模型的方法。主题包括： ·局部网格细化 ·节点和单元的移动与拷贝 ·记录单元面和方向 ·修改已划分网格的模型：清除和删除 ·理解实体模型的相互对照检查 8.2 细化局部网格 通常在下面两种情形时，用户需要考虑对局部区域进行网格细化： 1）用户已经将一个模型划分了网格，但想在模型的指定区域内得到更好的网格。 或 2）用户已经完成分析，同时根据结果想在感兴趣的区域得到更为精细的解。对于所有由 四面体组成的面网格和体网格，ANSYS 程序允许用户在指定的节点、单元、关键点、线或 面的周围进行局部网格细化。由非四面体所组成的网格（例如六面体、楔形、棱椎）不能进 行局部网格细化。 8.2.1 如何细化网格 必须按下面的两步来细化网格： 1、选择图元（或一组图元）以便围绕着它们进行网格细化。 2、指定细化的程度（换句话说，就是在细化区域相对于原始网格所想要的尺寸）。细 化后的单元总是比原来的单元小； 局部网格细化过程不能提供使网格变粗的功能 （LEVEL） 。 8.2.1.1 高级控制 如果用户想在细化过程中进行更多的控制，可以对下列的高级选项进行参数设定： ·根据已选定图元周围单元数指定网格细化区域的深度（DEPTH）。 ·在原始单元被分裂开后指定后处理的类型，后处理包括进行网格光滑和清理操 作，只是光滑处理，或两者都没有（POST）。 ·指定在细化全是四边形的网格时是否可以将三角形引入网格。换句话说，用户可 指定四边形单元是否一定要保留（RETAIN）。 8.2.2 细化命令和菜单途径 使用下面 xREFINE 命令和菜单途径来选择要进行细化的图元并设置细化的控制。 （细 化控制在后面详细描述） ·围绕所选择的节点进行细化，使用下列方法： 命令：NREFINE GUI: Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At-Nodes ·围绕所选择的单元进行细化，使用下列方法： 命令：EREFINE GUI: Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At-Elements Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At-All ·围绕所选择的关键点进行细化，使用下列方法： 命令：KREFINE GUI:Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At- Keypoints 图 8-1 局部网格细化的例子。 ·围绕所选择的线进行细化，使用下列方法： 命令：LREFINE GUI: Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At-Lines ·围绕所选择的面进行细化，使用下列方法： 命令：AREFINE GUI: Main MenuPreprocessor-Meshing-Modify Mesh-Refine At-Areas 图 8-1 显示了一些围绕着节点〔NREFINE〕、单元〔EREFINE〕、关键点〔KREFINE〕 和线〔LRERINE〕进行网格细化的例子。 图 8-2 举例说明了用 AREFINE 命令围绕面的四面体网格细化。 图 8-2 围绕面的四面体网格细休〔AREFINE〕 8.2.2.1 指定细化的标准 使用 LEVEL 变量来指定细化应进行的程度。LEVEL 值必须是从 1 到 5 的整数，值 1 提供了最小程度的细化。值 5 提供了最大程度的细化。当 LEVEL=1 时，在细化区域所得到 的单元边界长度大约是原单元边界长度的 1/2；当 LEVEL=5 时，所得到的单元边界长度大 约是原单元边界长度的 1/9。下表列出了 LEVEL 所有可能的设置以及每一种设置所得边界 的近似长度。 LEVEL 变量的值 近似的边长 1 1/2 2 1/3 3 1/4 4 1/8 5 1/9 LEVEL 值从 1 到 5 提供了逐渐减少的单元边界长度。但是，应该知道当 RETAIN=ON 时，不同的 LEVEL 值可以提供同样的细化网格。（要得到更多的信息，请看后面 RETAIN 变量的解释。）刚好在细化区域外面的那一层单元（也就是说在指定 DEPTH 之外）也可能 被分开，目的是与细化单元过渡。 注意：所有的 LEVEL 值在细化区域都只生成较小的单元。局部网格细化过程不提供网 格粗化功能。 8.2.2.2 指定细化深度 缺省时，只对所选图元外面的一个单元进行细化（除了单元细化，它使用 DEPTH=0 作为缺省），而且单元被分裂一次（也就是单元边被平分成两半，因为缺省 LEVEL=1）。 8.2.2.3 指定细化区域的后处理操作：光滑和清理 作为细化过程的一部分，用户可指定在原始单元分裂后 ANSYS 还应做的后处理的类 型。可以选择光滑和清理（缺省），只进行光滑操作，或两者都不选。 ·如果让 ANSYS 做光滑和清理的工作，设置 POST=CLEAN（或在 GUI 中选择 Cleanup&Smooth). ·如果想让 ANSYS 只做光滑工作，设置 POST=SMOOTH（或在 GUI 中选择 Smooth）。 ·如果后处理两项都不想做，设置 POST=OFF（或在 GUI 中选择 OFF）。 光滑：缺省时，细化区域的节点将进行光滑处理（也就是它们的位置将被调整）以改善 单元的形状。节点的位置遵循下列的约束进行调整： ·节点在关键点上时不移动。 ·节点在线上时只在线上移动。 ·节点在面内时只在表面上移动。 ·如果网格已经从实体模型（MODMSH，DETACH 或菜单途径 Main MenuPreprocessor Checking CtrlsModel Checking）中分离出来了，光滑操作就不 会进行了。 用户可对正在用的细化命令设置 POST=OFF，关闭对所有节点的光滑命令。（也可以 这么做来关闭清理命令。） 清理：当清理选项是打开时（POST=CLEAN），ANSYS 程序会对所有与受到影响的 几体图元相关联的单元进行清理操作（在二维模型中）。在三维模型中，ANSYS 程序只对 那些在细化区域内或直接与细化区域相连接的单元执行清理命令。 清理操作可以改善单元的 质量。如果网格已经从实体模型中分离出来了（MODMSH,DETACH 或菜单途径 Main MenuPreprocessorChecking CtrlsModel Checking），那么不会进行面网格的清理 操作。但对于四面体网格这个命令还是会被执行。 当用户正在细化四边形网格时， 清理命令会试着从细化过渡区域删除三角形网格。 如果 清理操作已经完成优化单元质量后，仍留有形状不好的四边形单元，ANSYS 就会把这些单 元分裂成三角形。通设置 RETAIN=ON（缺省）就可以防止这种情况的发生。图 8-3 说明了 一个全是四边形网格的清理操作。 注意：用户可通过对细化命令设置 POST=OFF 或 POST=SMOOTH 来关闭清理操作。 图 8─3 全是四边形网格 8.2.2.4 指定是否保留