ANSA相关案例——对称几何模型的六面体单元生成

ANSA技术在对称几何模型六面体单元生成中的应用与优化


摘要

在结构分析与计算机辅助设计（CAD）领域中，对称几何模型的网格划分是一个关键步骤，涉及到模型的高效切割、清理、网格配置以及最终生成完整模型的实现。本文讨论了使用ANSYS前端软件ANSA进行对称几何模型六面体单元生成的技术流程与优化策略。特别关注了切割模型六分之一、分块、在适配模型几何轮廓的情况下进行网格划分，以及最后通过旋转复制生成完整模型的步骤。这种技术方法不仅确保了模型的远程对称性，而且提高了网格生成的效率与准确性，为后续的有限元分析准备了条件。

关键步骤与技术选择


在处理对称几何模型的网格划分时，研究人员通常采用以下几个核心步骤：




1. 模型切割及清理：通过对称模型的六分之一进行局部网格划分，可以显著减小计算资源的需求。使用ANSA TOPO模块中的face>Cut（或Pro.Cut）功能快速进行切割。之后进行全面几何清理与分块，目的是针对更规则的块状区域进行网格划分，从而提高后续体网格划分的精度。

2. 面网格划分：基于计算区域的尺寸与复杂度，通过ANSA MESH模块内的Number或Num+/功能给模形的各个边分配节点数，并进行网格划分。这种方法确保了网格的格式贴合模型几何轮廓的需求，同时对模型的边界条件属性进行了明确的定义。

3. 体网格划分：在完成了面网格划分后，通过切换至VOLUME MESH模块，利用Structured Mesh>Map功能进行体网格划分。这种方法帮助用户构建了高度网格化的内部空间结构，使得模型内部的物理特性能被细化捕捉。

4. 生成完整模型：遵循Transform功能中的旋转复制步骤，以模拟模型的对称轴为基础点建立模型的复制环境。在此过程中，确保旋转操作精确无误，以实现模型的完整生成。这一操作不仅简化了工作流程，也显著提升了计算资源的利用效率。

技术优化与注意事项


在实施这些技术流程时，研究人员应考虑以下几个优化策略：

几何清理与分块：优先实现地理层状、均匀分布化石的辅助切割，确保切割面与模型的几何特征相匹配。分块操作应当充分考虑块内的参数一致性，以提升网格划分的效率与准确性。

节点数目与网格质量：在面网格划分中指定节点数目时，避免过度密集的网格，这既节省计算资源，也可减少数值逼近的误差，确保网格质量均衡。

转吸收操作执行：在执行旋转复制步骤时，预先思考点选择的逻辑与合理性至关重要。通过选择适当的点为旋转中心，可以精确控制模型生成的方向与位置，避免非预期的位移或旋转误差。