3 设置网格数的大小_ANSYS网格划分的APDL编程

两种网格划分方式

自由网格划分：对于单元形状没有限制，并且对几何模型没有特定要求，但相对单元数目较多，分析时间长，精度低。在选择自由网格划分时，可利用AESIZE,LESIZE,KESIZE,ESIZE等命令人工设置网格的大小。

映射网格划分：网格之间规则排列，精度高，但要求划分区域必须满足一定的拓扑条件，对于复杂形状的边界，其模拟能力不如自由网格。在ANSYS中，为了达到映射网格划分的要求，可将四边以上的多边形，用LCCAT命令将某些边连成一条边；对于六面以上的多面体，可用ACCAT命令将某些面切割再连成一个面。

ANSYS网格划分包括三个步骤

(1)定义单元属性，包括指定单元类型、实常数、材料属性等。

(2)设置网格划分控制。

(3)生成网格。

(一)定义单元属性

ET,ITYPE,Ename,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,KOP5,KOP6,INOPR

定义单元类型。ITYPE为单元类型的编号，Ename为ANSYS单元库中的名称，即用户所选择的单元类型名称，如BEAM3，PLANE42等。KOP1,…,KOP6为单元选项开关，主要包括刚度公式项、打印输出控制等。INOPR若其值为1，压缩该单元的所有结果输出。

MP，Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4

定义材料属性。材料属性为固定值时，其值为C0，当随温度变化时，由后四个参数控制。MAT为材料属性的编号。Lab为材料属性类别：

弹性模量：Lab=EX,EY,EZ

密   度：Lab=DENS

泊 松 比：Lab=NUXY,NUYZ,NUXZ,PRXY,PRYZ,PRXZ

剪切模量：Lab=GXY,GYZ,GXZ

热膨胀系数：Lab=ALPX,ALPY,ALPZ

R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6

定义实常数。即某一单元的补充几何特征，如梁单元的面积、壳单元的厚度。所带的参数必须与单元类型的顺序一致。NSET是实常数的编号。

(提示：以上ITYPE、MAT、NSET分别是单元类型、材料属性、实常数的编号，默认值为1。给随后生成的单元类型、材料属性、实常数依次编号。编号可用“/PNUM”命令显示。)

TYPE,ITYPE

声明使用哪一组已定义的单元类型，与ET命令相对应。

REAL,NSET

声明使用哪一组已定义的实常数，与R命令相对应。

MAT,MAT

声明使用哪一组已定义的材料属性，与MP命令相对应。

(二)网格划分控制

网格划分控制主要包括以下三个方面：

① 单元形状的控制。单元的形状可以是三角形、四边形、四面体、六面体，形状选项随着对象图元的类型和网格类型不同而不同。如果选择划分的对象是线或关键点，则形状选项无效。

② 单元尺寸的控制。比如在模型曲率较大的区域需要相对密的网格，这时可以控制局部单元尺寸，以得到较好的网格。

③ 网格类型的控制。可以选择使用free(自由)网格划分还是mapped(映射)网格划分。

MSHKEY,KEY

声明网格划分方式。KEY=0时，采用free(自由)网格划分。KEY=1时，采用mapped(映射)网格划分。KEY=2时，优先使用映射网格划分。

MSHAPE，KEY，Dimension

声明网格划分形状。Dimension为2D时，KEY=0为四边形网格，KEY=1为四边形网格。Dimension为3D时，KEY=0为四面体网格，KEY=1为六面体网格。

ESIZE,SIZE,NDIV

设置将要划分单元的边长或线的分段数。SIZE设置单元边的长度，线分段数根据线长自动计算。若SIZE为0或空，使用NDIV。NDIV设置线上划分单元的等分数，如果输入了SIZE，则NDIV无效。

AESIZE,ANUM,SIZE

设置面上单元划分尺寸。ANUM是面的编号，也可以为ALL、P或元件名。SIZE是单元尺寸值。若“ASIZE”控制边界以及智能化网格划分尺寸设置为ON，对于曲率或过渡地方边界尺寸可能会出现细化。

LESIZE,NL1，SIZE,ANGSIZ,NDIV,SPACE,KFORC,LAYER1,LAYER2，KYNDIV

设置所选择的线的网格单元大小。

NL1：线的编号，也可以为ALL、P或元件名。

SIZE：若NDIV为空，SIZE指单元边长，分段数自动计算。

ANGSIZ：将曲线分割成许多角度，角度在曲线上的跨度即是网格单元的边长，分割数自动计算，ANGSIZ只在SIZE和NDIV为0或空时使用。

NDIV：若为正，NDIV表示每条线的分段数。若为-1(以及KFORC=1)，NDIV表示每条线的单元分段数为0。

SPACE：分割线段的间隔比率，默认值为1.0即为均匀间距。对于层网格，通常取SPACE=1.0。如果SPACE=FREE(自由网格)，则步长比率由其他因素决定。若SPACE为正，则表示线段尾端间距与首端间距之比；若SPACE为负，则表示线段中间间距与两端间距之比。

KFORC：0-3，仅用于NL1=ALL的情况，用来确定将要修改的选择线。

LAYER1：指定内层网格的厚度，默认值为0。

LAYER2：指定外层网格的厚度，默认值为0。

KYNDIV：当KYNDIV为0、No或Off时，表示智能化网格划分无效。当KYNDIV为1、Yes或On时，对于大曲率或邻接区域，智能化网格优先使用。

KESIZE,NPT,SIZE,FACT1，FACT2

设置离关键点最近单元的边长大小。

NPT：关键点编号，也可以为ALL、P或元件名。

SIZE：沿线接近关键点NPT的单元边长值(覆盖任何其他尺寸)。SIZE为0或空时，使用FACT1或FACT2。

FACT1：比例因子，作用于以前指定的SIZE上。仅在SIZE为0或空时使用。

FACT2：比例因子，作用于与关键点NPT相连线上指定的最小单元分段数。适用于自适应网格细分。仅在SIZE和FACT1输入为0或空时使用。

(三)生成网格

LCCAT,NL1,NL2

由多条线连接成一条连接线，以便于面的映射网格划分。NL1和NL2是要连接的线号，也可以为ALL、P或元件名。

(提示：①对一个形状不规则且包含的边界线多余4条的面，在没有进行任何处理之前，是不能采用映射网格划分的。②该命令所连接的线仅用于网格划分，不能用于其他任何目的，所连接的线和包含连接线的面不能参与实体模型中任何其他操作命令。)

ACCAT,NA1,NA2

由多个面连接成一个面，以便于体的映射网格划分。

LMESH,NL1,NL2,NINC

对一组线划分网格。

NINC是增量，默认为1。

AMESH,NA1,NA2,NINC

对一组面划分网格。

VMESH,NV1,NV2,NINC

对一组体划分网格。

参考书目：

《ANSYS工程分析进阶实例(修订版)》，2009，中国水利水电出版社

《ANSYS14.0热力学分析从入门到精通》，2013，清华大学出版社

《ANSYS参数化编程与命令手册》，2009，机械工业出版社