第 3章 网格划分网格划分是有限元分析的基础,所划分的网格形状对计算精度和计算规模有直接的影响。网格划分还应考虑加载和后处理的要求。
单元属性
网格划分
直接建模法
编号控制内容包括：
第 3章 网格划分
3.1有限元网格划分步骤
（ 1）定义单元属性
（ 2）网格生成的控制
（ 3）生成网格步骤（ 2）不是必须的，可以采用默认控制
3.2定义单元属性单元属性是指在划分网格以前必须指定的所分析对象的特征 。 这些特征包括,
单元类型实常数材料属性单元坐标系（对各向异性材料）
截面号（对 beam44,beam188,beam189单元有效）
第 3章 网格划分
单元类型设定
Main Menu,Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
（ 1） 选择 Add.
第 3章 网格划分
（ 3） 选择单元类型,（ 2） 选择单元分类,（ 4） 选择 OK.
ANSYS中有近 200个单元类型，需根据分析模型和需要进行选择。
Beam3,beam4,plane42,plane82,shell63,shell93,solid45、
solid95,solid185,solid186,solid187,solid92,targe和 conta
单元第 3章 网格划分
（ 5） 如果必要，选择 Options 修改单元选项,以下是 PLANE82的单元选项设置,
（ 6） 选择 Close 结束单元类型定义,选择 Help 得到更多单元选项的帮助,
APDL,et,1,solid82!表示平面应力单元或,et,1,solid82,,,3 !表示带厚度的平面应力单元第 3章 网格划分
实常数定义实常数是针对某一单元的几何特征,例如,
带厚度的平面应力单元的厚度壳单元的厚度,
梁单元的横截面积、高度,
质量单元的质量、转动惯量弹簧单元的刚度系数等分析用中到的单元的实常数，可以查阅单元在线帮助,注意并不是所有的单元都需要实常数，即使是同一单元在一些场合下也不需实常数,
第 3章 网格划分定义单元实常数,
Main Menu,Preprocessor > Real Constants
(1) 选择 Add.
（ 2） 选择要定义的实常数是针对哪种单元类型,
（ 3） 选择 OK.
第 3章 网格划分
（ 5） 选择 OK.
（ 4） 输入实常数,
（ 6） 如果要定义另一实常数
，选择 Add 并重复 2～ 5步,
（ 7） 结束实常数定义，选择 Close.
实常数代码,
et,1,beam3
et,2,plane82
r,1,1,1/12,1,,,,!定义 beam3的实常数第 3章 网格划分
材料属性 定义
ANSYS所有的分析都需要输入材料属性
Main Menu,Preprocessor > Material Properties
>Material Models
例如,定义各向同性材料属性
APDL,mp,1,ex,2e11
mp,1,prxy,0.3
mp,1,dens,7.8e-9
mp,1,mu,0.1
mp,1,kxx,48
例如：结构分析输入材料的杨氏模量 E和泊松比 μ,考虑自重和惯性力时要输入密度；热分析至少要输入材料的导热系数 K
第 3章 网格划分
3.3网格控制和生成
对网格没有进行任何控制
，使用 ANSYS缺省设置
3.3.1自由网格分配单元属性：单元类型代号
,材料代号 1,实常数代号,
APDL：
mat,1
real,1
type,1
或 latt,1,1,1
aatt,1,1,1
vatt,1,1,1
第 3章 网格划分
对网格进行控制智能控制网格划分 — Smart Sizing,可将滚动条设置在 1（最密的网格）到 10（最粗的网格）之间，一般建议设定在 4～ 8之间,
设定网格密度控制
APDL,lesize,1,0.5或者 lesize,1,,,10
aesize,
esize,
层网格划分 - 在壁面附近划分较密的的网格 (适于模拟 CFD 边界层及电磁分析中的 skin effects)
网格细化 – 对已划分的网格进行细化 (并不清除已经划好的 )
第 3章 网格划分不起作用3.3.2映射网格
面映射网格（ MSHAPE,0,2D$MSHKEY,1） 对几何形状要求
3或 4条边
若是 4条边，面的对边必须划分为相同的单元或其划分与一个过渡形网格的划分相匹配
该面如有 3条边，则线分割总数为偶数，且各边单元数相等
如果多于四条边，可将线合并成 Lcomb合并
分割面，各面包含 3或 4条边第 3章 网格划分
3.3.2映射网格
体映射网格 (MSHAPE,0,3D $MSHKEY,1)对几何形状要求
外形为块状（六面体）、楔形或棱形（五面体）、四面体
对边必须划分为相同的单元数，或分割符合过渡网格形式
如果体是棱形或四面体，三角形面上的单元分割数必须是偶数
当需要减少围成体的面数以进行映射网格划分时，可以对面合并，如果连接边界线为多条，线也必须连接在一起。
确定体的拓扑是否能够进行扫掠。源面与目标面必须拓扑结构相同；侧面和体内线最好从源面贯穿到目标面
确定扫掠操作中生成的单元层的数目（ lesize ）
确定体的哪一个边界面作为源面、目标面（可自动确定）
可有选择地对源面、目标面和边界面划分网格，进行控制
对体进行分割
体扫掠生成网格（ VSWEEP）
第 3章 网格划分主要采用体的分割和合并，控制线的单元数目第 3章 网格划分第 3章 网格划分
3.3直接建模
节点生成。方法与生成关键点相同设置单元好，材料属性、单元实常数
（不是必须的），根据单元节点数将节点组成单元
ngen,itime,inc,node1,node2,ninc,dx,dy,dz,space
N
N,11,100
NGEN,11,1,1,2,,10,,,10
单元生成
egen,itime,inc,node1,node2,ninc,dx,dy,dz,space
/prep7
mp,prxy,,0.3
et,1,beam3
r,1,1,1/12,1,,,,
mp,ex,1,2e5
e,1,2
egen,10,1,1
或 N,1
N,11,100
fill,1,11,,,,,,10
第 3章 网格划分
3.3网格控制生成常用命令
lesize
numstr
nummrg
numcmp
上机题目：划分轴承座的网格在 C盘搜索文件,bracket.sat，导入后采用六面体网格划分输入弹性模量 2e5和泊松比 0.3
左击接受数据值退出第 3章 网格划分双击
单元属性
网格划分
直接建模法
编号控制内容包括：
第 3章 网格划分
3.1有限元网格划分步骤
（ 1）定义单元属性
（ 2）网格生成的控制
（ 3）生成网格步骤（ 2）不是必须的，可以采用默认控制
3.2定义单元属性单元属性是指在划分网格以前必须指定的所分析对象的特征 。 这些特征包括,
单元类型实常数材料属性单元坐标系（对各向异性材料）
截面号（对 beam44,beam188,beam189单元有效）
第 3章 网格划分
单元类型设定
Main Menu,Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
（ 1） 选择 Add.
第 3章 网格划分
（ 3） 选择单元类型,（ 2） 选择单元分类,（ 4） 选择 OK.
ANSYS中有近 200个单元类型，需根据分析模型和需要进行选择。
Beam3,beam4,plane42,plane82,shell63,shell93,solid45、
solid95,solid185,solid186,solid187,solid92,targe和 conta
单元第 3章 网格划分
（ 5） 如果必要，选择 Options 修改单元选项,以下是 PLANE82的单元选项设置,
（ 6） 选择 Close 结束单元类型定义,选择 Help 得到更多单元选项的帮助,
APDL,et,1,solid82!表示平面应力单元或,et,1,solid82,,,3 !表示带厚度的平面应力单元第 3章 网格划分
实常数定义实常数是针对某一单元的几何特征,例如,
带厚度的平面应力单元的厚度壳单元的厚度,
梁单元的横截面积、高度,
质量单元的质量、转动惯量弹簧单元的刚度系数等分析用中到的单元的实常数，可以查阅单元在线帮助,注意并不是所有的单元都需要实常数，即使是同一单元在一些场合下也不需实常数,
第 3章 网格划分定义单元实常数,
Main Menu,Preprocessor > Real Constants
(1) 选择 Add.
（ 2） 选择要定义的实常数是针对哪种单元类型,
（ 3） 选择 OK.
第 3章 网格划分
（ 5） 选择 OK.
（ 4） 输入实常数,
（ 6） 如果要定义另一实常数
，选择 Add 并重复 2～ 5步,
（ 7） 结束实常数定义，选择 Close.
实常数代码,
et,1,beam3
et,2,plane82
r,1,1,1/12,1,,,,!定义 beam3的实常数第 3章 网格划分
材料属性 定义
ANSYS所有的分析都需要输入材料属性
Main Menu,Preprocessor > Material Properties
>Material Models
例如,定义各向同性材料属性
APDL,mp,1,ex,2e11
mp,1,prxy,0.3
mp,1,dens,7.8e-9
mp,1,mu,0.1
mp,1,kxx,48
例如：结构分析输入材料的杨氏模量 E和泊松比 μ,考虑自重和惯性力时要输入密度；热分析至少要输入材料的导热系数 K
第 3章 网格划分
3.3网格控制和生成
对网格没有进行任何控制
，使用 ANSYS缺省设置
3.3.1自由网格分配单元属性：单元类型代号
,材料代号 1,实常数代号,
APDL：
mat,1
real,1
type,1
或 latt,1,1,1
aatt,1,1,1
vatt,1,1,1
第 3章 网格划分
对网格进行控制智能控制网格划分 — Smart Sizing,可将滚动条设置在 1（最密的网格）到 10（最粗的网格）之间，一般建议设定在 4～ 8之间,
设定网格密度控制
APDL,lesize,1,0.5或者 lesize,1,,,10
aesize,
esize,
层网格划分 - 在壁面附近划分较密的的网格 (适于模拟 CFD 边界层及电磁分析中的 skin effects)
网格细化 – 对已划分的网格进行细化 (并不清除已经划好的 )
第 3章 网格划分不起作用3.3.2映射网格
面映射网格（ MSHAPE,0,2D$MSHKEY,1） 对几何形状要求
3或 4条边
若是 4条边，面的对边必须划分为相同的单元或其划分与一个过渡形网格的划分相匹配
该面如有 3条边，则线分割总数为偶数，且各边单元数相等
如果多于四条边，可将线合并成 Lcomb合并
分割面，各面包含 3或 4条边第 3章 网格划分
3.3.2映射网格
体映射网格 (MSHAPE,0,3D $MSHKEY,1)对几何形状要求
外形为块状（六面体）、楔形或棱形（五面体）、四面体
对边必须划分为相同的单元数，或分割符合过渡网格形式
如果体是棱形或四面体，三角形面上的单元分割数必须是偶数
当需要减少围成体的面数以进行映射网格划分时，可以对面合并，如果连接边界线为多条，线也必须连接在一起。
确定体的拓扑是否能够进行扫掠。源面与目标面必须拓扑结构相同；侧面和体内线最好从源面贯穿到目标面
确定扫掠操作中生成的单元层的数目（ lesize ）
确定体的哪一个边界面作为源面、目标面（可自动确定）
可有选择地对源面、目标面和边界面划分网格，进行控制
对体进行分割
体扫掠生成网格（ VSWEEP）
第 3章 网格划分主要采用体的分割和合并，控制线的单元数目第 3章 网格划分第 3章 网格划分
3.3直接建模
节点生成。方法与生成关键点相同设置单元好，材料属性、单元实常数
（不是必须的），根据单元节点数将节点组成单元
ngen,itime,inc,node1,node2,ninc,dx,dy,dz,space
N
N,11,100
NGEN,11,1,1,2,,10,,,10
单元生成
egen,itime,inc,node1,node2,ninc,dx,dy,dz,space
/prep7
mp,prxy,,0.3
et,1,beam3
r,1,1,1/12,1,,,,
mp,ex,1,2e5
e,1,2
egen,10,1,1
或 N,1
N,11,100
fill,1,11,,,,,,10
第 3章 网格划分
3.3网格控制生成常用命令
lesize
numstr
nummrg
numcmp
上机题目：划分轴承座的网格在 C盘搜索文件,bracket.sat，导入后采用六面体网格划分输入弹性模量 2e5和泊松比 0.3
左击接受数据值退出第 3章 网格划分双击
