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1、第3章 网格划分技术及技巧第3章 网格划分技术及技巧 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性 单元类型/实常数/材料属性 /梁截面/设置几何模型的单元属性 单元类型/实常数/材料属性 /梁截面/设置几何模型的单元属性 3.2 网格划分控制3.2 网格划分控制 单元形状控制及网格类型选择/单元尺寸控制 内部网格划分控制/划分网格 单元形状控制及网格类型选择/单元尺寸控制 内部网格划分控制/划分网格 3.3 网格划分高级技术3.3 网格划分高级技术 面映射网格划分/体映射网格划分 扫掠生成体网格/单元有效性检查/网格修改 面映射网格划分/体映射网格划分 扫掠生成体网格/单元有效性检查/网格修改
2、3.4 网格划分实例3.4 网格划分实例 基本模型的网格划分/复杂面模型的网格划分 复杂体模型的网格划分 基本模型的网格划分/复杂面模型的网格划分 复杂体模型的网格划分 创建几何模型后，必须生成有限元模型才能 分析计算，生成有限元模型的方法就是对几何 模型进行网格划分，网格划分主要过程包括三 个步骤： 创建几何模型后，必须生成有限元模型才能 分析计算，生成有限元模型的方法就是对几何 模型进行网格划分，网格划分主要过程包括三 个步骤： 定义单元属性 定义单元属性 单元属性包括单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截 面号等。 单元属性包括单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截 面号等。 定
3、义网格控制选项 定义网格控制选项 对几何图素边界划分网格的大小和数目进行设置； 没有固定的网格密度可供参考； 可通过评估结果来评价网格的密度是否合理。 对几何图素边界划分网格的大小和数目进行设置； 没有固定的网格密度可供参考； 可通过评估结果来评价网格的密度是否合理。 生成网格 生成网格 执行网格划分，生成有限元模型； 可清除已经生成的网格并重新划分； 局部进行细化。 执行网格划分，生成有限元模型； 可清除已经生成的网格并重新划分； 局部进行细化。 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性单元类型单元类型 1. 定义单元类型1. 定义单元类型 命令：命令：ET, ITYPE, Ename, K
4、OP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPRET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR ITYPE-用户定义的单元类型的参考号。 Ename-ANSYS单元库中给定的单元名或编号，它由一个类别 前缀和惟一的编号组成，类别前缀可以省略，而仅使用单元编 号。 KOP1KOP6-单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义， 可参考单元手册。也可通过命令KEYOPT进行设置。 INOPR-如果此值为1则不输出该类单元的所有结果。 ITYPE-用户定义的单元类型的参考号。 Ename-ANSYS
5、单元库中给定的单元名或编号，它由一个类别 前缀和惟一的编号组成，类别前缀可以省略，而仅使用单元编 号。 KOP1KOP6-单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义， 可参考单元手册。也可通过命令KEYOPT进行设置。 INOPR-如果此值为1则不输出该类单元的所有结果。 例如： et,1,link8 例如： et,1,link8!定义LINK8单元，其参考号为1；也可用ET,1,8定义!定义LINK8单元，其参考号为1；也可用ET,1,8定义 et,3,beam4et,3,beam4!定义BEAM4单元，其参考号为3；也可用ET,3,4定义!定义BEAM4单元，其参考号为3；也可用ET,3,4
6、定义 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性单元类型单元类型 2. 单元类型的KEYOPT2. 单元类型的KEYOPT 命令：KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUE命令：KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUE ITYPE-由ET命令定义的单元类型参考号。 KNUM-要定义的KEYOPT顺序号。 VALUE-KEYOPT值。 该命令可在定义单元类型后，分别设置各类单元的KEYOPT 参数。例如： ITYPE-由ET命令定义的单元类型参考号。 KNUM-要定义的KEYOPT顺序号。 VALUE-KEYOPT值。 该命令可在定义单元类型后，分别设置各类单元的KEYOPT 参数。例如
7、： et,1,beam4!定义BEAM4单元的参考号为1 et,3,beam189!定义BEAM189单元的参考号为3 keyopt,1,2,1 et,1,beam4!定义BEAM4单元的参考号为1 et,3,beam189!定义BEAM189单元的参考号为3 keyopt,1,2,1!BEAM4单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵!BEAM4单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵 keyopt,3,1,1keyopt,3,1,1!考虑BEAM189的第7个自由度，即翘曲自由度!考虑BEAM189的第7个自由度，即翘曲自由度 !当然这些参数也可在ET命令中一并定义，如上述四条命令 与下列两条
8、命令等效： et,1,beam4,1 et,3,beam189,1 !当然这些参数也可在ET命令中一并定义，如上述四条命令 与下列两条命令等效： et,1,beam4,1 et,3,beam189,1 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性单元类型单元类型 3. 自由度集3. 自由度集 命令：DOF,Lab1,Lab2,Lab3,Lab4,Lab5,Lab6,Lab7,Lab8,Lab9,Lab10 4. 改变单元类型4. 改变单元类型 命令：ETCHG,Cnv 5. 单元类型的删除与列表5. 单元类型的删除与列表 删除命令：ETDELE,ITYP1,ITYP2,INC 列表命令：ETLIS
9、T,ITYP1,ITYP2,INC 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性实常数实常数 1. 定义实常数1. 定义实常数 命令：R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6 续：RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12 命令：R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6 续：RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12 NSET-实常数组号（任意），如果与既有组号相同，则覆盖 既有组号定义的实常数。 R1R12-该组实常数的值。 使用R命令只能一次定义6个值，如果多于6个值则采用 RMORE命令增加另外的值。每重复执行RMORE一次，则该 组实常数增加6个值，如7
10、12、1318、1924等。 NSET-实常数组号（任意），如果与既有组号相同，则覆盖 既有组号定义的实常数。 R1R12-该组实常数的值。 使用R命令只能一次定义6个值，如果多于6个值则采用 RMORE命令增加另外的值。每重复执行RMORE一次，则该 组实常数增加6个值，如712、1318、1924等。 各类单元有不同的实常数值，其值的输入必须按单元说 明中的顺序； 如果实常数值多于单元所需要的，则仅使用需要的值； 如果少于所需要的，则以零值补充。 一种单元可有多组实常数，也有单元不需要实常数的。 各类单元有不同的实常数值，其值的输入必须按单元说 明中的顺序； 如果实常数值多于单元所需要的，
11、则仅使用需要的值； 如果少于所需要的，则以零值补充。 一种单元可有多组实常数，也有单元不需要实常数的。 例如BEAM4单元，需要的实常数值有12个： AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA和 ISTRN、IXX、SHEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS 设采用直径为0.1m的圆杆，其实常数可定义为： D=0.1 PI=acos(-1) a0=pi*d*d/4 I0=pi*D*4/64 IX=pi*D*4/32 R,3,a0,i0,i0,d,d,0 例如BEAM4单元，需要的实常数值有12个： AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA和 ISTRN、IXX、S
12、HEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS 设采用直径为0.1m的圆杆，其实常数可定义为： D=0.1 PI=acos(-1) a0=pi*d*d/4 I0=pi*D*4/64 IX=pi*D*4/32 R,3,a0,i0,i0,d,d,0!定义第3组实常数的AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA!定义第3组实常数的AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA Rmore,0,ix,0,0,0,2.0Rmore,0,ix,0,0,0,2.0!定义第3组实常数的其它实常数值!定义第3组实常数的其它实常数值 3.1 定义单元属性3.1 定义单元属性实常数实常数 3.1
13、定义单元属性3.1 定义单元属性实常数实常数 2. 变厚度壳实常数定义2. 变厚度壳实常数定义 命令：RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOC Par-节点厚度的数组参数（以节点号引用），如mythick(19) 表示在节点19的壳体厚度。 ILOC-单元I节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为1。 JLOC-单元J节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为2。 KLOC-单元K节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为3。 LLOC-单元L节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为4。 Par-节点厚度的数组参数（以节点号引用），如mythick(19) 表示在节点19的壳体厚度。 ILOC
14、-单元I节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为1。 JLOC-单元J节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为2。 KLOC-单元K节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为3。 LLOC-单元L节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为4。 该命令后面的四个参数顺序与节点厚度的关系比较复杂， 例如设某个单元：节点厚度数组为MYTH 单元节点顺序：I J K L 节点编号：NI NJ NK NL RTHICK命令参数： 3 2 4 1 IJKL节点厚度： 该命令后面的四个参数顺序与节点厚度的关系比较复杂， 例如设某个单元：节点厚度数组为MYTH 单元节点顺序：I J K L 节点编号：NI NJ NK NL RT
15、HICK命令参数： 3 2 4 1 IJKL节点厚度：MYTH(NL)、MYTH(NJ)、MYTH(NI)、MYTH(NK)，MYTH(NL)、MYTH(NJ)、MYTH(NI)、MYTH(NK)， 典型的如壳厚度为位置的函数，其命令流如下： finish$/clear$/PREP7 ET,1,63$blc4,10,10$ESIZE,0.5$AMESH,1 MXNODE = NDINQR(0,14) 典型的如壳厚度为位置的函数，其命令流如下： finish$/clear$/PREP7 ET,1,63$blc4,10,10$ESIZE,0.5$AMESH,1 MXNODE = NDINQR(0,
16、14) !得到最大节点号!得到最大节点号 *DIM,THICK,MXNODE*DIM,THICK,MXNODE!定义数组，以存放节点厚度!定义数组，以存放节点厚度 *DO,i,1,MXNODE*DO,i,1,MXNODE!以节点号循环对厚度数组赋值!以节点号循环对厚度数组赋值 THICK(i) = 0.5 + 0.2*NX(i) + 0.02*NY(i)*2 *ENDDO!结束循环 RTHICK,THICK(1),1,2,3,4!赋壳厚度 /ESHAPE,1.0$eplot!带厚度显示壳单元 3. 实常数组的删除与列表 THICK(i) = 0.5 + 0.2*NX(i) + 0.02*NY(i)*2 *ENDDO!结束循环 RTHICK,THICK(1),1,2,3,4!赋壳厚度 /ESHAPE,1.0$eplot!带厚
