4.4.2  映射网格划分

更新于 2026年10月10日 版权声明
4.4.2 映射网格划分

映射网格划分要求面或体有一定的形状规则,它可以指定程序全部用四边形面单元、三角形面单元或者六面体单元生成网格模型。

对映射网格划分,生成的单元尺寸依赖于DESIZE及ESIZE、KESZIE、LESIZE和AES-IZE的设置(或相应GUI路径:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>option)。

SmartSizing(SMRTSIZE)不能用于映射网格划分,硬点不支持映射网格划分。

1.面映射网格划分

面映射网格包括全部是四边形单元或者全部是三角形单元,面映射网格须满足以下条件。

●该面必须是3条边或者4条边(有无连接均可)。

●如果是4条边,面的对边必须划分为相同数目的单元,或者是划分一过渡型网格。如果是3条边,则线分割总数必须为偶数且每条边的分割数相同。

●网格划分必须设置为映射网格。图4-17所示为一面映射网格的实例。

如果一个面多于4条边,不能直接用映射网格划分,但可以是某些线合并或者连接使总线数减少到4条之后再用映射网格划分,如图4-18所示,方法如下。

图示

图4-17 面映射网格

图示

图4-18 合并和连接线进行映射网格划分

1)连接线。

命令:LCCAT。

GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>Concatenate>Lines。

2)合并线。

命令:LCOMB。

GUI:Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines。

须指出的是,线、面或体上的关键点将生成节点,因此,一条连接线至少有线上已定义的关键点数同样多的分割数,而且,指定的总体单元尺寸(ESIZE)是针对原始线,而不是针对连接线,如图4-19所示。不能直接给连接线指定线分割数,但可以对合并线(LCOMB)指定分割数,所以通常来说,合并线比连接线有一些优势。

命令AMAP(GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>By Cor-ners)提供了获得映射网格划分的最便捷途径,它使用所指定的关键点作为角点并连接关键点之间的所有线,面自动地全部用三角形或四边形单元进行网格划分。

考察前面连接的例子,现利用AMAP命令进行网格划分。注意到在已选定的几个关键点之间有多条线,在选定面之后,已按任意顺序拾取关键点1、3、4和6,得到映射网格如图4-20所示。

图示

图4-19 ESIZE针对原始线而不是连接线示意图

图示

图4-20 AMAP方法得到映射网格

另一种生成映射面网格的途径是指定面的对边的分割数,以生成过渡映射四边形网格,如图4-21所示。须指出的是,指定的线分割数必须与图4-22和图4-23所示的模型相对应。

图示

图4-21 过渡映射网格

图示

图4-22 过渡四边形映射网格线分割模型(1)

除了过渡映射四边形网格之外,还可以生成过渡映射三角形网格。为生成过渡映射三角形网格,必须使用支持三角形的单元类型,且须设定为映射划分(MSHKEY,1),并指定形状为容许三角形(MSHAPE,1,2D)。实际上,过渡映射三角形网格的划分是在过渡映射四边形网格划分的基础上自动将四边形网格分割成三角形,如图4-24所示,所以,各边的线分割数目依然必须满足图4-22和图4-23所示的模型。

图示(https://www.daowen.com)

图4-23 过渡四边形映射网格线分割模型(2)

图示

图4-24 过渡映射三角形网格示意图

2.体映射网格划分

要将体全部划分为六面体单元,必须满足以下条件。

●该体的外形应为块状(6个面)、楔形或棱柱(5个面)、四面体(4个面)。

●对边上必须划分相同的单元数,或分割符合过渡网格形式适合六面体网格划分。

●如果是棱柱或者四面体,三角形面上的单元分割数必须是偶数。

图4-25所示为映射体网格划分示例。

图示

图4-25 映射体网格划分示例

与面网格划分的连接线一样,当需要减少围成体的面数以进行映射网格划分时,可以对面进行加(AADD)或者连接(ACCAT)。如果连接面有边界线,线也必须连接在一起,必须线连接面,再连接线,举例如下(命令流格式)。

!first,concatenate areas for mapped volume meshing:

ACCAT,...

!next,concatenate lines for mapped meshing of bounding areas:

LCCAT,...

LCCAT,...

VMESH,...

说明:一般来说,AADD(面为平面或者共面时)的连接效果优于ACCAT。

如上所述,在连接面(ACCAT)之后一般需要连接线(LCCAT),但是,如果相连接的两个面都是由4条线组成(无连接线),则连接线操作会自动进行,如果4-26所示。另外须注意,删除连接面并不会自动删除相关的连接线。

图示

图4-26 该情况下,连接线操作自动进行

连接面的方法:

命令:ACCAT。

GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Concatenate>Areas。

Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped。

将面相加的方法:

命令:AADD。

GUI:Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas。

ACCAT命令不支持用IGES功能输入的模型,但是,可用ARMERGE命令合并由CAD文件输入模型的两个或更多面。而且,当以此方法使用ARMERGE命令时,在合并线之间删除了关键点的位置而不会有节点。

与生成过渡映射面网格类似,ANSYS程序允许生成过渡映射体网格。过渡映射体网格的划分只适合于6个面的体(有无连接面均可),如图4-27所示。

图示

图4-27 过渡映射体网格示例

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