Ansys Workbench网格控制之——局部网格控制

本文旨在深入探讨在工程分析中应用ABQGIS网格技术的关键原理及实践方法。通过对默认值和少量参数的利用，结合全局网格调整和局部优化策略，本文不仅阐述了导出规则和工具支持的具体配置，也深入解读了不同网格划分方法所适用于的场景、各自的特点及优劣势，并详细描绘了网格尺寸设定和优化的策略。此外，本文还系统性地分析了接触网格尺寸的设定、网格细化的技术细节、映射面网格与匹配控制的运用，以及膨胀功能的实施策略，旨在提供一个全面、专业的网格控制框架。

1. 综合网格控制策略

ABQGIS的网格控制策略首先聚焦于全局网格的搭建，通过Relevance和Transition等特性进行大范围的调整，针对特定需求区域应用Advanced Size Functions（高级尺寸函数），实现精确的局部细化。这项策略确保了模型的主要特征和关键区域得到充分的网格密度支持。

2. 网格划分方法

在ABQGIS中，面网格划分方法可以基本分为四面体网格（Tetrahedrons）和六面体主导网格（Hex Dominant）两种类型。四面体网格适用面广、适应性强，能够快速生成网格并在关键区域根据需要进行细化操作。六面体主导网格（Hex Dominant）就专门用于构建在网格表面上的六面体结构，通常用于复杂的几何体，尤其在内部容积较大的实体中应用效果显著。此外，六面体主导网格方法能否使用依赖于几何体的可扫掠性，即模型截面无突变状况。可扫掠体（Sweep）网格划分通过设置源面和目标面，基于几何体的二次拉伸路径来生成与其方向一致的六面体网格，为自动化创造条件。针对复杂、非线性变化的几何特征，采用多区网格划分（Multizone）技术，允许模型自动分割，通过不同分区优化六面体网格的分部生成。



3. 网格尺寸设置

Sizing（尺寸设定）工具在ABQGIS中扮演了关键角色，允许用户通过Element Size（单元尺寸）、Sphere of Influence（影响范围）和Number of Divisions（分段数量）等参数配置来定制网格的初始大小及分布情况。Element Size最为直接，用于设定特定几何元素或整个实体的平均边长。Sphere of Influence允许通过球体定义影响范围内的网格尺寸，提供了一种相对全局的尺度控制手段。而Number of Divisions则针对线性元素设定分段数量，定位精细化程度。

4. 详细网格控制策略

接触网格尺寸控制通过Element Size或Relevance选择，针对性地影响公共表面的网格形状，提高接触分析的精度。Refinement作为网格细化策略，仅对边、面或顶点有效，通过为粗网格提供更高分辨率的配置，确保分析关键区域的数据精度。

5. 高质量网格制备

映射面网格（Face Meshing）的使用旨在生成方向一致、均匀分布的高质量网格。当映射功能受限的前提下，已有的网格生成进程仍会继续完成。

6. 匹配控制与网格细化

匹配控制（Match Control）技术针对周期性表面或边界的网格划分情况，尤其适用于旋转机械的对称分析。在实际应用中，通过Pinch功能，在进行网格划分的同时，自动剔除模型上不相关的小特征，优化网格布局契合复杂结构。

7. 边界层网格加密

Inflation（膨胀）功能则是处理边界层网格加密的核心工具，特别是面对流体场分析时管道内部显著变化的物理参数，通过调整边界层的网格密度，实现从约束面到内部网格的有效过渡，提高边界层计算的精度。

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