第3章 网格划分技术及技巧 - 图文

用SMETSIZE定义单元尺寸的优先级，对任何给定线为： A：用LESIZE命令设置的划分常是高级别；

B：如果未用LESIZE设置划分，则用KESIZE定义单元尺寸；

C：如果未用LESIZE和KESIZE设置划分，则用ESIZE定义起始单元尺寸； D：如果上述都未用，则用SMRTSIZE命令控制线上的单元尺寸。

3.2.3 内部网格划分控制

前述内容集中在几何实体模型的边界外部单元尺寸的定义上，如KESIZE、LESIZE和ESIZE命令等。然而在面的内部可采用MOPT命令和方法进行网格划分控制，该命令为：

MOPT,Lab,Value

⑴ 划分面的顺序（Lab= AORDER）

Value=ON则首先划分较小的面，即按面尺寸从小到大的顺序划分网格。缺省为OFF。 ⑸ 四边形面网格划分器控制（Lab=QMESH）

Value=DEFAULT：由系统选择四边形表面网格划分器。

Value=MAIN：采用主四边形网格划分器，如果划分失败也不更换备用四边形网格划分器。

⑽ 过渡金字塔单元控制（Lab=PYRA）

体的有些区域可用六面体网格划分，而有些复杂区域可能需要用四面体网格划分。但在同一网格中混用六面体网格和四面体网格会造成单元之间的不连续，而采用金字塔单元可解决六面体单元和四面体单元之间的连接。

⑿显示MOPT状态（Lab=STAT）

命令为MOPT,STAT：其它参数均无效。 ⒀恢复MOPT缺省设置（Lab=DEFA） 命令为MOPT,DEFA。

3.2.4 划分网格

划分网格主要有xMESH系列命令。 1. 在关键点处生成点单元 命令：KMESH,NP1,NP2,NINC

该命令在生成单元的同时，生成单元所需要的节点，并自动进行节点编号（从最低可用节点编号开始）。如MASS21等单元可采用KMESH命令。

2. 在几何线上生成线单元 命令：LMESH,NL1,NL2,NINC

该命令在线上生成线单元和所需节点，如LINK系列和BEAM系列等单元。 3. 在几何面上生成面单元

命令：AMESH,NA1,NA2,NINC

该命令在面上生成单元和所需节点，如PLANE系列和SHELL系列单元等。如为PLANE系列则拟划分网格的面必须平行于总体直角坐标系的XY平面。

4. 在几何体上生成体单元

命令：VMESH,NV1,NV2,NINC

该命令在体上生成单元和所需节点，如SOLID系列单元等。

其中NX1(x=K,L,A,V)可取ALL、P、元件名或组件名。

3.2.5 步骤

网格划分的步骤总结如下： ⑴ 定义单元属性

单元类型如ET命令；

实常数如R、RMORE命令；

材料特性如MP、MPTEMP和MPDATA、TB和TBDATA等命令； 截面号如SECTYPE、SECDATA等命令。 ⑵ 赋予几何模型单元属性

xATT系列命令，如KATT,LATT,AATT,VATT命令。 ⑶ 定义网格划分控制

定义单元形状和网格划分类型，如MSHAPE和MSHKEY等命令。 单元尺寸设置，如DESIZE、SMRTSIZE及LESIZE、KESIZE、ESIZE. 内部单元尺寸设置，如AESIZE、MOPT等命令。 ⑷ 划分网格

对几何图素划分网格，如KMESH、LMESH、AMESH和VMESH命令等。 其它划分网格命令如AMAP、IMESH、VSWEEP、FVMESH

3.3 网格划分高级技术

在§3.2中介绍了基本的网格划分技术，对于自由网格划分一般不必刻意设置便可对几何模型划分网格。但对于映射网格划分和体扫掠网格划分则必须满足一定的条件，甚至刻意设置才能得到满意的网格。

自由网格划分时，对面可全部采用四边形单元、全部用三角形单元、或者是二者的混合单元；对体一般为四面体单元，金字塔单元作为过渡也可使用。但是，映射网格划分则只能全部用四边形单元、或全部用三角形面单元、或全部用六面体单元。

如前所述SMRTSIZE设置和硬点不支持映射网格划分。

3.3.1 面映射网格划分

1. 面映射网格划分的条件

⑴必须是3条或4条边组成的面，允许连接线或合并线；

⑵面的对边必须划分为相同数目的单元，或与过渡网格的划分相匹配； ⑶该面如仅有3条边，则划分的单元必须为偶数且各边单元数相等； 同时要注意下面几个问题：

⑴必须设置映射网格划分（MSHKEY,1）。根据MSHAPE的设置，划分结果全是四边形或全是三角形单元的映射网格。

⑵如果生成三角形映射网格，还可用MSHPATTERN命令设置三角形网格的模式。 ⑶如果一个面多于4条边，则不能使用映射网格划分。但可合并线和连接线使总线数减少到4条，从而实现映射网格划分。该方法多数情况下不如将复杂的面切分（ASBW等

命令）为边数不大于4条的多个面，因为这种方法更加方便和快捷。

⑷使用连接线的替代方法是用AMAP命令，该命令直接拾取3个或4个角点进行面的映射网格划分，其实质是内部连接两关键点间的所有线。

2. 连接线和合并线

为满足映射网格划分的条件⑴，可将部分线合并（LCOMB或连接（LCCAT）以减少线的条数。LCOMB命令优于LCCAT命令，因LOCMB命令可用于相切或不相切的线，节点也不必产生在线的接头处。连接线和合并线的删除同普通线的删除方法。

线连接命令：LCCAT,NL1,NL2

其中NL1和NL2为拟连接的线编号。NL1也可为ALL 、元件名或组件名。但不可以为连接线与其它线再连接。

!EX3.6 合并线和连接线以进行映射网格划分 finish$/clear$/prep7

et,1,plane82 !定义单元类型 k,1,5$k,2,10$k,3,11,6$k,4,6,15$k,5,-1,8$k,6,,4 !创建关键点

l,1,2$l,2,3$l,3,4$larc,4,5,3,10$l,5,6$l,6,1 !创建线

al,all$esize,3$mshape,0$mshkey,1 !创建面、定义单元尺寸和划分类型 lccat,1,2 !将线1和2连接，生成连接线7

lcomb,4,5 !将线4和5合并，生成合并线，其线号为4 amesh,all !网格划分

3. 线网格划分设置的传递

映射网格划分的条件⑵要求面的对边必须划分为相同数目的单元。不必对所有线设置划分控制，网格划分器会自动将线的划分设置传递到对边上；特别地，对于由三条边组成的面，只需定义一条边的单元划分数目即可。

ESIZE等命令设置的单元划分数是对原线的，不能对连接线设置单元划分数，但可对合并线设置单元划分数。

在划分网格时，网格划分器引用的是合并或连接后线上设置的划分数。合并后的线则需要设置网格划分控制（属于新建线，原来线上设置的划分数与新建线无关），如果不重新设置则采用系统缺省设置（如DESIZE的缺省设置）；而连接线上的划分数则采用原线划分数之和，且其级别与原级别相同。

4. 简化面映射网格划分AMAP 由于上述操作较为复杂，由AMAP命令采用指定的关键点作为角点，不需要MSHKEY命令参数，自动地进行面的网格划分（全部四边形和全部三角形）。该命令操作前不需要连

接线或合并线，而是自动作内部连接并删除，组成面的线并未改变。

命令：AMAP,AREA,KP1,KP2,KP3,KP4 AREA---拟划分的面号。

KP1,KP2,KP3,KP4---指定的角点，3个或4个都可，并可以任意顺序。 finish$/clear$/prep7

et,1,plane82 !定义单元类型 k,1,5$k,2,10$k,3,11,6$k,4,6,15$k,5,-1,8$k,6,,4 !创建关键点 l,1,2$l,2,3$l,3,4$larc,4,5,3,10$l,5,6$l,6,1 !创建线 al,all$esize,3

mshape,0 !设置四边形单元形状

amap,1,2,5,3,4 !直接划分面1，角点顺序随意输入。 5. 过渡四边形映射网格划分

过渡四边形映射网格只适用于四边形面（有连接或无连接均可），同时应满足下列条件之一：

①两对边网格划分数目之差相等。

②一对边划分数之差等于零，另一对边划分数之差为偶数。 当然所定义的单元类型支持四边形单元划分，并且设置MSHAPE,0,2D和MSHKEY=1。

!EX3.8A 过渡四边形映射网格 finish$/clear$/prep7

et,1,plane42$k,1$k,2,10,-1$k,3,8,6$k,4,1,3$a,1,2,3,4 lesize,1,,,8 !设置线1的划分数为8

lesize,3,,,3 !设置线3的划分数为3，该对边划分数之差为5 lesize,4,,,7 !设置线4的划分数为7

lesize,2,,,2 !设置线2的划分数为2，这对边划分数之差为5 mshape,0,2d$mshkey,1$amesh,all

!EX3.8B 过渡四边形映射网格 finish$/clear$/prep7