4.2.3 全局网格控制
全局网格控制的各个选项如表4-2所示。
表4-2 网格划分整体控制属性设置
（续）
下面介绍全局网格划分控制的使用方法。
1.默认组（Defaults）
（1）物理环境（Physics Preference）
可设置为Mechanical、Electromagnetic、CFD和Explicit，其设置分析所在的具体环境对各个参数的影响较大，如表4-3所示。
表4-3 物理环境Physics Preference设置对网格控制参数默认设置的影响
（2）求解器设置（Solver Preference）
将Physics Preference设置为CFD时将出现求解器设置Solver Preference选项。可以设置为CFX、Fluent或Polyflow，分别适用于这三种软件的分析环境。
（3）相关性（Relevance）
该项可以控制网格的细密程度，默认的控制范围为-100～100，数值越小则网格越粗糙，但求解速度也越快。
2.尺寸控制组（Sizing）
（1）使用高级尺寸功能（Use Advanced Size Function）
使用高级尺寸功能（Use Advanced SizeFunction）项提供的尺寸控制功能，主要包括：
➢相邻单元的法向夹角（Curvature类型控制）。
➢在间隙中使用的网格数量（Proximity类型控制）。
➢根据网格的生成比率在最大和最小的尺寸间进行分类（所有类型均控制）。
可选的选项包括：
➢Off——关闭。
➢On：Proximity and Curvature——打开：距离和曲率类控制。
➢On：Proximity——打开：距离类控制。
➢On：Curvature——打开：曲率类控制。
➢On：Fixed——打开：固定尺寸控制。
（2）相关中心（Relevance Center）
相关中心（Relevance Center）设置Default组的相关性控制工具条，可设置为Coarse、Medium和Fine，代表的细密程度依次增大。
（3）单元尺寸（ElementSize）
（4）初始尺寸植入（Initial Size Seed）
初始尺寸植入（Initial Size Seed）项控制每个零件初始网格尺寸的植入，可选项包括：
➢Active Assembly——将初始尺寸在能包围没有被抑制的零件的边界盒体的对角线上植入。
➢Full Assembly——将初始尺寸在能包围所有零件的边界盒体的对角线上植入。
➢Part——将初始尺寸在能包围单个零件的边界盒体的对角线上植入。
（5）平滑（Smoothing）
平滑（Smoothing）项通过改变节点在单元中的位置来改变单元的质量，可设置为Low、Medium或High，三个选项得到的平滑效果依次增加。
（6）过渡（Transition）
过渡（Transition）项的设置影响相邻单元的生长比率，可选项包括：
➢慢（Slow）得到光滑的过渡形状。
➢快（Fast）得到粗糙的过渡形状。
（7）跨角中心（Span Angle Center）
跨角中心（Span Angle Center）设置基于曲线的细化目标，可选项包括：
➢粗糙（Coarse）-91°～60°。
➢适中（Medium）-75°～24°。
➢细密（Fine）-36°～12°。
（8）最小边长（Minimum Edge Length）
最小边长（Minimum Edge Length）项提供仅可读取的模型最小边长数值。
3.膨胀组（Inflation）
图4-5所示为膨胀组（Inflation）控制得到的网格划分情况，下面介绍该组内主要选项和控制功能。
图4-5 膨胀得到的体网格划分
(1)使用自动膨胀(Use Automatic Inflation)
使用自动膨胀(Use Automatic Inflation)项可以控制膨胀边界的自动选取方式是否执行和执行方式，可设置为：
➢None-不使用。
➢Program Controlled-程序自动设置。
➢All Faces in Chosen Named Selection-集合中的所有面。(https://www.daowen.com)
(2)膨胀选项(Inflation Option)
膨胀选项（Inflation Option）项的设置可以确定膨胀层的高度。
（3）过渡比（Transition Ratio）
过渡比（Transition Ratio）项控制相邻单元的生长速率。
（4）最大层（Maximum Layers）
最大层（Maximum Layers）项决定了在网格划分过程中膨胀进行的最大层次数目，可输入范围为1～1000。
（5）生长率（Growth Rate）
生长率（Growth Rate）项决定了在网格划分过程中相邻膨胀层的相对厚度比，可输入范围为0.1～5.0。
（6）膨胀算法（Inflation Algorithm）
膨胀算法（Inflation Algorithm）控制决定了在膨胀过程中使用的算法，可设置为Pre或Post。设置为Pre时，先膨胀设置面；设置为Post时，则在膨胀初步完成后继续膨胀设置面。注意，设置为Pre时不支持对相邻面设置为不同的膨胀层数，如图4-6所示。
图4-6 膨胀算法设置为Pre时的膨胀
a）不相邻面可设置为不同层 b）相邻面的膨胀层相同
4.协同分片组（Patch Conforming Options）
三角形划分器（Triangle Surface Mesher）是该组唯一设置项。该选项决定了是否采用三角形面划分方案：
➢Program Controlled——程序根据需要自动确定。
➢Advancing Front——在算法中采用Advancing Front方案，但在遇到困难时回到Delaunay方案。
通常而言，使用AdvancingFront可以获得更为平滑的尺寸变化和网格形状，如图4-7所示。
图4-7 三角形划分器网格划分
a）Triangle Surface Mesher=Program Controlled b）Triangle Surface Mesher=Advancing Front
5.独立分片组（PatchIndependentOptions）
拓扑检查（Topology Checking）是该组唯一设置项，其确定是否对Patch Independent和Multi Zone网格执行拓扑检查。
6.高级控制组（Advanced）
（1）CPU数量（Number of CPUs for Parallel Part Meshing）
该选项用来设置进行网格划分计算的CPU的数量。
（2）形状检查检验单元质量（Shape Checking）
形状检查检验单元质量（Shape Checking）设置单元检查的内容，可以设置为Standard Mechanical、Aggressive Mechanical、Electromagnetics、CFD或Explicit。
（3）单元是否带中间节点（Element Midside Nodes）
单元是否带中间节点（Element Midside Nodes）可以用来设置网格划分时是否采用二次单元，可设置为Dropped或Kept。例如图4-8中为分别设置Dropped或Kept得到的网格。
图4-8 不带中间节点和带中间节点的单元
a）Dropped b）Kept
（4）网格采用直边单元（Straight Sided Elements）
网格采用直边单元（Straight Sided Elements）项设置为Yes时表示采用直边单元，否则采用曲边单元。
7.退化组(Defeaturing)
在该组中，需要注意Pinch的作用。Pinch可以在网格划分层面对微小特征进行修补来获得更好的网格划分质量，如图4-9所示。
图4-9 Pinch控制与否时的网格划分
a）模型 b）不进行Pinch控制 c）进行Pinch控制
8.统计组（Statistics）
（1）网格划分的节点数（Nodes）
该项提供网格划分的节点数目。
（2）网格划分的单元数（Elements）
该项提供网格划分的单元数目。
（3）网格检查准则（MeshMetric）
网格检查准则（MeshMetric）常用到的项目包括：
➢Element Quality（单元质量）。除了线单元和点单元以外，基于给定单元的体积与边长的比值计算模型中的单元质量因子。范围为0～1，1代表完美的正方体或正方形。
➢Aspect Ratio（纵横比）。对单元的三角形或四边形顶点计算长宽比。对于小边界、弯曲形体、细薄特性和尖角等，生成的网格会有一些边长于另外一些边。理想的纵横比为1，结构分析应小于20。
➢Jacobian Ratio（雅克比）。二次单元比线性单元更能精确地匹配弯曲几何体，这样就容易在曲率大的部位产生扭曲的单元。雅克比可理解为单元的扭曲度。雅克比小于等于40是可以接受的。
➢Warping Factor（翘曲因子）。对某些四边形壳单元及六面体、棱柱、楔形体的四边形面计算。理想无翘曲平四边形值为0。
➢Parallel Deviation（平行偏差）。计算四边形对边平行偏差角度。理想值为0°，警告值为70°。
➢Maximum Corner Angle（最大顶角）。理想三角形最大顶角为60°，四边形最大顶角为90°。
➢Skewness（倾斜度）。如表4-4所示。
表4-4 倾斜度
