4.4.1  自由网格划分

4.4.1 自由网格划分

自由网格划分操作对实体模型无特殊要求。任何几何模型，即使是不规则的，也可以进行自由网格划分。所用单元形状依赖于对面还是对体进行网格划分，对面时，自由网格可以是四边形，也可以是三角形，或两者混合；对体时，自由网格一般是四面体单元，棱锥单元作为过渡单元也可以加入到四面体网格中。

如果选择的单元类型严格限定为三角形或四面体（例如PLANE2和SOLID92），程序划分网格时只用这种单元。但是，如果选择的单元类型允许多于一种形状（如PLANE82和SOLID95），可通过下列方法指定用哪一种（或几种）形状。

命令：MSHAPE。

GUI：Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesher Opts。

另外还必须指定对模型用自由网格划分。

命令：MSHKEY，0。

GUI：Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesher Opts。

对于支持多于一种形状的单元，默认地会生成混合形状（通常时四边形单元占多数）。可用MSHAPE，1，2D和MSHKEY，0来要求全部生成三角形网格。

可能会遇到全部网格都必须为四边形网格的情况。当面边界上总的线分割数为偶数时，面的自由网格划分会全部生成四边形网格，并且四边形单元质量还比较好。通过打开Smart-Sizing项并让它来决定合适的单元数，可以增加面边界线的缝总数为偶数的几率（而不是通过LESIZE命令人工设置任何边界划分的单元数）。应保证四边形分裂项关闭MOPT，SPLIT，OFF，以使ANSYS不将形状较差的四边形单元分裂成三角形。(https://www.daowen.com)

使体生成一种自由网格，应当选择只允许一种四面体形状的单元类型，或利用支持多种形状的单元类型并设置四面体一种形状功能MSHAPE，1，3D和MSHKEY，0。

对自由网格划分操作，生成的单元尺寸依赖于DESIZ3E、ESIZE、KESIZE、LESIZE的当前设置。如果SmartSizing打开，单元尺寸将由AMRTSIZE及ESZIE、DESIZE和LESIZE决定，对自由网格划分推荐使用SmartSizing。

另外，ANSYS程序有一种称为扇形网格划分的特殊自由网格划分，适于涉及TARGE170单元对三边面进行网格划分的特殊接触分析。当三个边中有两个边只有一个单元分割数，另外一边有任意单元分割数，其结果成为扇形网格，如图4-16所示。

记住，使用扇形网格必须满足下列条件。

●必须对三边面进行网格划分，其中两边必须只分一个网格，第三边分任何数目。

●必须使用TARGE170单元进行网格划分。

●必须使用自由网格划分。

图4-16 扇形网格划分实例