ANSA中六面体几何分块的方法和技巧

ANSA中六面体单元制作顺序与技巧详解


引言

在使用ANSYS Meshing (简称ANSA)进行复杂结构设计时，无限元单元的逐渐细分与优化是一个集中显现专业知识与经验的环节。因此，本文旨在精心规划和实现六面体单元生成的过程，整体分为五个阶段：分块、面网格划分、生成体单元、释放单元调质量以及完成与保存步骤，其中特别强调了通过对模型特征的详尽分析和针对性的分块策略，以顺利实现复杂的六面体单元生成。此外，本文还将提出优化调制质量和应对网格问题的策略，确保所生成的单元在模型分析中达到最佳性能。

阶段一：分块

初始评估与策略选择：在开始分块之前，首先需要全面审视模型的几何特征，从最简单的组成部分开始，例如平面、边、或规则面。这一阶段的关键在于考虑网格节点的布局、生成体单元的路径以及潜在的复杂性如何影响最终的网格质量。处理不规则或难以预知特征时，可以将其分解为更小、更易于管理的块，这通常被认为是成功生成体单元的核心。




阶段二：面网格划分

网格参数的设定：基于分块结果，从最复杂的特征部分着手，确定网格节点数量、分布与质量目标。该步骤需确保网格既能满足仿真要求的细节需求，又不至于过于密集导致计算资源消耗过大。考虑到前期的分块已考虑到了网格参数，此阶段主要关注不规则特征部分的划分，确保整体一致性。

阶段三：生成体单元

使用Map功能：ANSA 提供的 Map 功能是生成四面体和六面体单元的强大工具。可以根据不同的起始位置和针对特定位置的布局规划，实现流线化的单元布局，提升网格整体性能与计算效率。这一过程需灵活使用 Map 的参数和功能，以匹配结构的复杂性和设计需求。

阶段四：释放单元调质量

理解质量释放：在调整体单元质量以优化网格性能时，释放单元操作是关键步骤。通过该步骤，释放了表面网格节点的限制条件，使得网格能够更自由地调整到最优状态，避免了可能的变形和变形相关的影响，如绷紧（warping）或测地线规范（jacobian）。尽管ANSY新版本增强了许多表现，但手动调质和释放的策略仍然是保持网格质量和性能的关键。

阶段五：完成与保存

文件保存与质量管理：最终阶段涉及到对网格的完整审查，确保所有单元在预期范围内外均符合质量标准。在此基础上，通过有意识地标记、记录或文件输出，将精心构建的网格保存为可供后续使用的研究基础。

小结与技术策略

虽然对于复杂几何模型生成六面体单元可能需要精心规划与渐进尝试，但没有不可克服的六面体模拟障碍。通过采用有效的建模策略、优化网格质量控制流程，以及适应各项高级功能的应用，工程师能够高效地处理大尺寸、不规则的几何结构，并确保最终的网格模型不仅为分析提供了充分的细节，而且也兼顾了计算性能和精确度。

ANSA中生成六面体单元的实用建议

功能应用：密切关注并灵活运用像 WELD.SP 这样的功能，对于实现高效率的不规则几何分块至关重要。这种方法简化了对于复杂几何特征的处 理，提高了网格布局的灵活性与适应性。

技术策略：在整个过程中，利用ANSA的详细可视化和交互式工具进行持续的网格评估与微调。这不仅有助于识别并解决局部问题，而且还能够优化整体网格质量，确保生成的六面体单元在模拟应用中既精确又高效地发挥作用。