4. 圆锥和圆台
圆锥体的网格划分应以 1/4 圆锥进行,然后利用对称命令创建其余体和网格。 示例:
! EX3.15 圆锥的网格划分 ! 扫掠网格划分
finish $ /clear $ /prep7
cone,10,,,15,,90 ! 创建 1/4 锥体。如为整锥切分有困难。 et,1,200,7 $ et,2,95 ! 定义 MESH200 和 SOLID95 单元类型 lsel,s,,,5,6 $ lesize,all,,,12,0.5 ! 定义网格划分数
lsel,all$lesize,3,,,6 ! 定义扫掠路径网格数 mshape,0,2d $ mshkey,1 $ amesh,3 ! 划分源面网格
vsweep,1,3,4 ! 扫掠体 1,属于 0 半径扫掠 vsymm,x,all $ vsymm,y,all ! 对称创建其余部分体和网格 vglue,all
! 六面体映射网格划分
finish $ /clear $ /prep7
cone,10,,,15,,90 $ et,2,95 ! 创建 1/4 锥体,定义单元类型 lesize,all,,,8 ! 定义网格划分数
mshape,0,3d $ mshkey,1 ! 定义单元形状、网格划分类型 vmesh,all ! 划分网格
vsymm,x,all $ vsymm,y,all ! 对称创建其余部分体和网格 vglue,all
5. 多边形面和棱柱体
多边形面和棱柱体的网格划分与底面或顶面的边数相关,当不满足映射网格划分的条件
时可连接面或切分面或体,一般可根据快捷或习惯做法确定使用何种方法。
多边形面的网格划分可按偶数边和奇数边分别考虑,当为偶数边时可将整个面按两边对应一个扇面切分,而当为奇数边时可切分为三边的扇面。当然也可采用其它切分方法,只要满足网格划分条件即可。 示例:
! EX3.16 正多边形面的通用网格划分 finish $ /clear $ /prep7
ns=10 ! 多边形边数参数,可输入大于 4 的任意整数 et,1,plane82 $ rpr4,ns,,,10 ! 定义单元类型,创建正多边形 kp0=100+ns $ k,kp0 ! 在正多边形中心创建一关键点 kp0 *if,mod(ns,2),eq,0,then ! 如果为偶数边时
*do,i,1,ns/2 $ l,kp0,2*i-1 $ *enddo ! 连接 kp0 和每两条边的一个关键点 *else ! 如果为奇数边时
*do,i,1,ns $ l,kp0,i $ *enddo ! 连接 kp0 和每条边的一个关键点 *endif ! 结束 IF 语句 lsel,s,,,ns+1,2*ns ! 选择上述连线
cm,l1cm,line $ allsel ! 定义为组件 l1cm
asbl,1,l1cm ! 面减线操作,将整个面切分为多个面 *if,mod(ns,2),eq,0,then ! 如果为偶数边时
cmsel,s,l1cm $ lesize,all,,,8 ! 选择组件 L1cm,并定义网格划分数为 8 lsel,inve $ lesize,all,,,4 ! 其余线网格划分数目设为 4
*else $ lesize,all,,,8 $ *endif ! 如果为奇数边,则网格划分数全部设为 8 allsel $ mshape,0 $ mshkey,1 ! 定义单元形状和网分类型 amesh,all ! 划分网格
对于棱柱体或棱台采用扫掠网格划分或拖拉方式均可,也可将体按类似面的方法切分,然后进行映射网格划分。例如采用拖拉网格划分的命令流如下:
! 接 EX3.16
et,2,solid95 ! 定义单元类型 2 为 solid95 单元 esize,,24 ! 定义网格划分数 vext,all,,,,,30,0.5,0.5 ! 延伸创建体和网格
6. 球及球面
球面及球体的网格划分可采用1/8球面或球体进行映射网格划分,其效果与圆面相同。
示例:
! EX3.17 球体及球面网格划分 finish $ /clear $ /prep7
r0=10 $ sphere,,r0,,90 ! 定义半径及 1/4 球体
vsbw,all $ vdele,2,,,1 ! 将球体切分并删除一半,仅保留 1/8 球体 et,1,solid95 $ esize,2 ! 定义单元类型和单元尺寸
mshape,0,3d $ mshkey,1 ! 定义单元形状和映射网格划分 vmesh,all ! 划分网格
vsymm,x,all $ vsymm,y,all ! 生成整个球体及其网格 vsymm,z,all $ vglue,all
3.4 网格划分实例----复杂面模型的网格划分
1. 孔板
钢结构螺栓连接中的节点板,其板上都设有一定数量的螺栓孔,这些栓孔可能对称布置也可能不对称布置。要得到四边形映射网格必须满足其要求的条件,可对板进 行适当的切分或连接。本例采用切分命令将面切成多个小面,有些可满足 4 边的条件,包含曲线的面则不满足 4 边的条件,可分别采用 AMESH 和 AMAP 命令(如用 LCCAT 需要不断连接、划分、删除连接线等操作)进行映射网格划分。
示例:
! EX3.18 孔板网格划分
finish $ /clear $ /prep7
a0=300 $ b0=800 $ r0=15 ! 定义参数
blc4,,,a0,b0 $ cyl4,a0/4,b0/8,r0 ! 创建矩形面和一个圆面 agen,2,2,,,a0/2 $ agen,2,2,3,1,,b0/8 ! 复制生成其它圆面
agen,2,2,5,1,,b0*5/8 $ asel,s,,,2,9,1 ! 选择圆面
cm,a2cm,area $ allsel ! 将所选择圆面定义为组件 a2cm asba,1,a2cm ! 用矩形面减圆面,形成孔板
wprota,,-90 ! 将孔板竖向切分 *do,i,1,5 $ wpoff,,,b0/16 $ asbw,all $ *enddo
wpoff,,,b0*5/16 $ *do,i,1,5 $ wpoff,,,b0/16 $ asbw,all $ *enddo wprota,,,90 ! 将孔板横向切分 *do,i,1,3 $ wpoff,,,a0/4 $ asbw,all $ *enddo wpcsys,-1 $ numcmp,all
lsel,s,radius,,r0 $ lesize,all,,,8 ! 选择圆孔边界线,定义网分数为 8 lsel,inve $ lesize,all,,,4 $ lsel,all ! 其余线网分数为 4
et,1,82 $ mshape,0,2d $ mshkey,1 ! 定义单元类型、单元形状及网分类型 asel,u,loc,y,b0/16,b0*5/16 ! 不选择带圆孔的面 asel,u,loc,y,b0*11/16,b0*15/16 ! 不选择带圆孔的面 lsla,s$lsel,r,tan1,x ! 选择竖向线
lesize,all,50,,,,1 ! 修改这些线的网分尺寸 amesh,all $ allsel ! 划分这些面的网格
! 以下用 AMAP 划分各个 5 边形面的网格
amap,21,30,31,54,62 $ amap,22,31,32,54,64 $ amap,32,29,30,62,76 $ amap,33,29,32,64,76
amap,42,34,35,76,82 $ amap,43,35,36,76,84 $ amap,41,33,34,53,82 $ amap,44,33,36,53,84
amap,19,22,23,49,64 $ amap,20,23,24,49,60 $ amap,9,21,22,64,74 $ amap,31,21,24,60,74
amap,38,26,27,74,84 $ amap,39,27,28,74,80 $ amap,37,25,26,50,84 $ amap,40,25,28,50,80
amap,17,14,15,43,59 $ amap,18,15,16,43,63 $ amap,7,13,14,59,73 $ amap,8,13,16,63,73
amap,34,18,19,73,79 $ amap,30,17,18,79,44 $ amap,35,19,20,73,83 $ amap,36,17,20,44,83
amap,15,6,7,39,63 $ amap,16,7,8,39,58 $ amap,4,6,5,63,71 $ amap,5,5,8,58,71 amap,27,10,11,71,83 $ amap,28,11,12,71,78 $ amap,26,9,10,83,40 $ amap,29,9,12,40,78
对于本例也可采用先创建部分面并划分网格,然后利用对称生成其余部分。本例旨在说明全部创建几何模型后,进行网格划分的方法和思路。 2. 角支架的网格划分
如 ANSYS 帮助文件中的例子,对其结构略作改动如图所示。进行映射网格划分,但需要对几何模型进行切分或连接。
3. 大板小孔的网格划分
实际工程中经常遇到很大的板上有一很小孔,且要考虑小孔的影响。其网格划分可将整个面分为两部分,即小孔区域和远离小孔的区域,并采用过渡映射网格划分或 间隔比,从而得到既满足精度要求又不浪费资源的网格。例如所示面,其中虚线部分为两部分的分界线,当然也可采用直线分割区域。
示例:
! EX3.20 大板小孔的网格划分
finish $ /clear $ /prep7a0=100 !定义参数A0=100 blc4,,,a0,a0 $ cyl4,,,a0/100 $ asba,1,2 !创建几何模型 csys,1 $ k,50,a0/20 $ k,51,a0/20,90!创建两个关键点R1=a0/20 l,50,51 $ asbl,all,1 !将面分为两部分
et,1,82 $ mshape,0,2d $ mshkey,1 !定义单元类型及网格划分类型
lesize,5,,,8 $ lesize,1,,,10 !设置周向线网格数
lesize,4,,,8,5$lesize,6,,,8,5$amesh,1!设置径向线的网格数及间隔比,划分区域1 lesize,7,,,20,0.1 $ lesize,8,,,20,0.1 !设置大区域的网格数及间隔比 amap,2,50,51,2,4 !划分区域2 csys,0 $ arsym,x,all $ arsym,y,all $ nummrg,all