100ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践

第4章 网格划分

图4-18 球体域细化结果

2．Contact Sizing（接触尺寸控制）

Contact Sizing主要控制接触区域的几何面的网格细化，当模型中存在接触面时，通过插入Contact Sizing可以保证接触面上的网格大小统一，有利于接触面之间的求解计算和收敛。Contact Sizing控制方式有两种，分别是Element Size和Relevance。

图4-19所示为控制Contact Sizing参数的绘制结果，其中选择Relevance控制方式，数值为80，可以看出在接触面位置，网格被按要求细化处理。

图4-19 接触面处细化网格结果示意图

3．Refinement（网格重新细化控制）

Refinement针对几何体的线和面进行操作，达到细化网格的目的。Refinement可选参数为1～3三个数，数值越大，作用的对象网格划分越细。选择圆柱结构端面进行细化，设置参数为3，结果如图4-20所示。

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图4-20 端面网格细化

4．Face Meshing（映射面网格划分控制）

Face Meshing用于控制几何体表面生成结构化网格，结构化网格有助于分析求解。右键单击Mesh，可以通过Show高亮显示进行Face Meshing的可映射几何面。如图4-21所示，其中高亮面为可映射面，其网格划分明显比其他面生成的网格更加规则。

图4-21 映射面网格划分结果示意图

5．Match Control（匹配控制）

Match Control常用于对具有阵列性、周期性拓扑形状的网格结构进行划分控制，如旋转机械、涡轮等结构。定义此类划分应在High Geometry Selection和Low Geometry Selection中指定模型的周期性边界，同时定义旋转的圆柱坐标系，如图4-22所示。

第4章 网格划分

图4-22 匹配控制下的网格划分结果示意图

6．Pinch（收缩控制）

Pinch在划分网格时将自动去除模型上面的微小特征，如小孔、细缝等。该控制方法仅对点和线起作用，对面和体不起作用。在进行划分之前需要定义收缩容差（Pinch Tolerance）。需要注意，该方法不支持笛卡儿法网格划分。

7．Inflation（膨胀控制）

Inflation被称为膨胀控制，当分析项目中关注边界位置处的结果时，尤其是对于流体分析中模拟不同边界层之间的作用关系时，需要在边界位置进行网格的细化，保证在边界位置生成细化的高质量网格，可以采用Inflation进行参数控制。

Inflation设置有三种选择，分别为Total Thickness、First Layer Thickness以及Smooth Transition，通过设置边界位置膨胀的层数、厚度或者过渡等级实现较高质量网格的划分。如图4-23所示，在结构两端面设置Inflation控制，采用形式为平滑过渡（Smooth Transition），可以在两端面生成细化的膨胀网格层。

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图4-23 Inflation参数控制网格划分结果示意图

4.4.3 网格质量检查

完成网格的全局和局部设置并划分结束后，需要对划分的结果进行检查，只有保证网格质量满足分析要求，才能够进行后续的求解设置。网格质量检查包括很多项目，二维单元包括网格单元质量、纵横比、翘曲度、雅克比等，三维单元除了包括二维单元的指标，还额外包括单元坍塌比、体积扭曲度等，这些项目全部在Mesh Metric列表中，如图4-24所示。

图4-24 网格质量检查项目列表

下面针对各项具体的网格质量指标进行详细叙述。 1．单元质量（Element Quality）

单元质量是一个复合的质量指标，范围介于0～1，是单元体积与单元边长之间的比值，当比值为1时

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