演示文稿幾何實體模型生成網(wǎng)格模型

12023/3/21（優(yōu)選）幾何實體模型生成網(wǎng)格模型ppt講解當前1頁，總共52頁。3.1.1單元類型3.1.1.1單元的名稱及其組成為了適用不同分析問題的需要，ANSYS提供了近200種不同的單元類型。不同的單元類型適用于不同的分析類型、不同材料和不同幾何類型。因此單元的正確選擇至關(guān)重要。每一種單元都有固定的編號，單元名稱由字符和編號數(shù)字組成。其中字符部分代表單元的組別符號，尾部的數(shù)字是單元的唯一標識號。如Beam3，Solid45

通過單元名稱可判斷該單元適用范圍及其形狀，單元按維數(shù)分類：點單元、1D線單元、2D平面單元、3D立體單元。3.1.1.2典型的單元類型

在結(jié)構(gòu)分析中，結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)決定單元類型的選擇。應當選擇維數(shù)最低的單元去獲得預期的結(jié)果。按單元形狀分：當前2頁，總共52頁?！鳇c單元：一般用于簡化的質(zhì)點模型，表示質(zhì)量單元，或用于創(chuàng)建控制節(jié)點。■1D線單元：線單元由兩個節(jié)點連接而成，通常用來分析簡化的梁、管、桿、彈簧模型等。（1）梁單元（Beam):用于梁構(gòu)件、薄壁管件、C型截面構(gòu)件、角鋼等模型；（2）桿單元（Link):用于彈簧、螺桿、預應力螺桿和桁架；（3）彈簧單元（Spring）：用于彈簧、螺桿或細長構(gòu)件，或通過剛度等效代替復雜結(jié)構(gòu)等模型。■殼單元：殼（Shell）單元用于薄平板或曲面模型，采用殼單元的基本原則是每塊面板的表面尺寸不低于其厚度的10倍。當前3頁，總共52頁?！?D平面單元平面單元有三角形或四邊形單元，有3節(jié)點、4節(jié)點、6節(jié)點、8節(jié)點等，一般用來進行平面分析或軸對稱的截面分析。

在ANSYS中，平面問題的幾何模型必須建立在XY平面內(nèi)。ANSYS提供平面應力、平面應變、軸對稱結(jié)構(gòu)等特性的單元。（1）平面應力問題主要幾何與力學特征是：①Z向尺寸遠小于X和Y方向上的尺寸；②所有的載荷均作用在XY平面內(nèi)。在Z軸上的應力＝0（2）平面應變主要幾何與力學特征是：①Z向尺寸遠大于X和Y方向上的尺寸且垂直于Z軸的橫截面不變；②所有的載荷均作用在XY平面內(nèi)。在Z軸上的應變＝0當前4頁，總共52頁。（3）軸對稱問題主要幾何與力學特征是：①回轉(zhuǎn)體；②只有回轉(zhuǎn)軸上的軸向載荷。周向位移＝0。在ANSYS中，軸對稱假定三維實體模型是由XY面內(nèi)的橫截面繞Y軸旋轉(zhuǎn)360°形成的（管、圓錐、圓板、圓頂蓋、圓盤等，對稱軸必須和整體Y軸重合，不允許有負X坐標。X方向是徑向，Y方向是軸向，Z方向是周向?！?D實體單元：三維實體單元有四面體、六面體兩種，節(jié)點數(shù)從4～20不等，適用于不同的分析類型和精度。3.1.1.3確定單元類型時應考慮的因素選擇合適的單元類型后，還需進一步考慮單元的插值函數(shù)（形函數(shù)）的維數(shù)，即采用線性、二次或P－單元。線性單元和高階單元之間的差別是線性單元只有角節(jié)點，而高階單元還有邊中點。線性單元的位移按線性變化，因此線性單元上的應變、應力是常數(shù)。當前5頁，總共52頁。

二次單元假定位移是二階變化的，因此單元上的應變、應力是線性變化的。

P－單元的位移可以在2～8階間選擇，而且具有求解收斂精度自動控制功能。在許多情況下，同線性單元相比，采用高階類型的單元可以得到更好的計算結(jié)果。每種單元的用法在ANSYS的幫助文檔中都有詳細的說明。進入幫助文檔有2種方法：（1）單擊工具欄中的按鈕（2）通過應用菜單Help進入當前6頁，總共52頁。當前7頁，總共52頁。3.1.1.4定義單元類型定義途徑：必須在通用處理器PREP7（預處理器）中定義單元類型。命令：ET,ITYPE,Ename,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,KOP5,KOP6,INOPRGUI:MainMenu|Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete

定義了單元類型后，ANSYS會自動生成一個與此單元類型對應的單元類型參考號，如果模型中定義了多種單元類型，則與這些單元類型相對應的類型參考號組成的表稱為單元類型表。在創(chuàng)建實際單元時（直接創(chuàng)建單元或者劃分網(wǎng)格），需要從單元類型表中為其分配一個類型參考號以選擇對應的單元類型生成有限元模型。當前8頁，總共52頁。此處列出已經(jīng)定義的單元類型當前9頁，總共52頁。單元類型參考號單元類別單元編號名新添加的兩個單元類型：PLANE42:4結(jié)點四邊形單元PLANE2：6結(jié)點三角形單元注：beam:梁單元；Link:線單元；Solid:實體單元；Pipe:管單元；Shell：殼單元當前10頁，總共52頁。

許多單元有一些另外的選項（KEYOPTs），這些項用于控制單元剛度矩陣的生成、單元的輸出和單元坐標系的選擇等。KEYOPTs可以在定義單元類型時指定(對話框中的Options選項)。3.1.2定義單元實常數(shù)

在計算單元矩陣時，有一些數(shù)據(jù)可能無法從節(jié)點坐標和材料特性得到，這時就需要定義單元實常數(shù)。實常數(shù)是某一單元的補稱幾何特征,因此，單元實常數(shù)是依賴單元類型的單元特性，并不是所有的單元類型都需要實常數(shù)，同一類型的不同單元可以有不同的實常數(shù)值。例如二維梁單元BEAM3的實常數(shù)：面積(AREA)、慣性矩(IZZ)、高度(HEIGHT)、剪切變形常數(shù)(SHERZ)、初始應變（ISTRAN）和單位長度質(zhì)量(ADDMAS)等。對應于特定單元類型，每組實常數(shù)有一個參考號，與每組實常數(shù)對應的參考號組成的表稱為實常數(shù)表。在創(chuàng)建單元（直接創(chuàng)建單元或者劃分網(wǎng)格）時，可以為將要創(chuàng)建的單元分配實常數(shù)號。當前11頁，總共52頁。定義途徑：Command:R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6[MainMenu]：Preprocessor|RealConstants|Add/Edit/Delete3.1.3定義材料特性

絕大多數(shù)單元類型都需要材料特性。根據(jù)應用的不同，材料特性指如下幾種特性：□線性或者非線性；□彈性（各向同性、正交異性）或非彈性；□不隨溫度變化或者隨溫度變化；像單元類型和單元實常數(shù)一樣，每一組材料特性也有一個材料特性參考號。與材料特性組對應的材料特性參考號表稱為材料屬性表。在一個分析中，可能有多個材料特性組（對應模型中的多種材料）。在創(chuàng)建單元時可以使用相關(guān)命令通過材料特性參考號來分配當前12頁，總共52頁。其采用的材料特性組。定義材料屬性：Command：MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4GUI:[MainMenu]Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels當前13頁，總共52頁。當前14頁，總共52頁。彈性模量泊松比

在材料屬性對話框窗口的左邊，同樣用樹型結(jié)構(gòu)文件夾方式顯示已經(jīng)定義的參數(shù)的材料，默認的時候會有材料1，要添加、刪除或者拷貝相近的材料，使用材料特性窗口的菜單命令。需要修改材料特性的時候，可以雙擊要修改的材料文件夾，選擇其中所定義的特性，雙擊進行修改。當前15頁，總共52頁。3.1.4定義截面類型

對于用Beam188和beam189單元對梁進行網(wǎng)格劃分，可以定義單元橫截面。ANSYS提供了11種常用的截面類型，并允許用戶自定義截面。用戶可以從中選擇與實際結(jié)構(gòu)截面相近的截面類型或用截面自定義功能定義截面。3.1.4.1常用截面類型的定義命令：SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEY選擇截面類型

SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,…VAL9,VAL10定義截面幾何數(shù)據(jù)

SECOFFSET,Location,OFFSETY,OFFSETZ,CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-Z

指定單元節(jié)點在截面上的位置GUI：[MainMenu]Preprocessor|Sections>Beam>CommonSectns當前16頁，總共52頁。當前17頁，總共52頁。當前18頁，總共52頁。ANSYS會計算所定義的截面的幾何特性（如截面面積、慣性矩、翹曲常數(shù)、扭轉(zhuǎn)常數(shù)等，并輸出到ANSYS的輸出窗口。單擊Preview，在圖形窗口中顯示所定義的截面。單擊Meshview，在圖形窗口中顯示該截面的同時，顯示截面上的網(wǎng)格。3.1.4.2用戶自定義截面類型略3.1.4.3截面類型的刪除、列表顯示、圖形顯示與截面網(wǎng)格細化略當前19頁，總共52頁。3.2劃分網(wǎng)格

網(wǎng)格劃分是建模中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它將幾何模型轉(zhuǎn)化為由節(jié)點和單元構(gòu)成的有限元模型。網(wǎng)格劃分的好壞將直接影響到計算結(jié)果的準確性和計算速度，甚至會因為網(wǎng)格劃分不合理而導致計算不收斂。網(wǎng)格劃分主要包含以下3個步驟：分配單元屬性（包括單元類型、分配實常數(shù)或者截面屬性（對有些單元類型）、分配材料屬性等）；設定網(wǎng)格尺寸控制和網(wǎng)格形狀（可選擇的，由ANSYS確定單元尺寸通常比較合理）；執(zhí)行網(wǎng)格劃分。當前20頁，總共52頁。3.2.1分配單元屬性

完成單元屬性定義后，在劃分網(wǎng)格之前，用戶要對幾何模型各部分分配相應的單元屬性?！鍪謩臃峙鋯卧獙傩援斍?1頁，總共52頁。1.分配關(guān)鍵點的單元屬性當對關(guān)鍵點劃分單元前，需要指定關(guān)鍵點的單元屬性。命令：KATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllKeypointsGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedKPs2.分配線的單元屬性當對線劃分單元前，需要指定線的單元屬性，定義是否指定方向關(guān)鍵點。命令：LATT,MAT,REAL,TYPE,KB,KE,SECNUMGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllLinesGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedLines3.分配面的單元屬性當對面劃分網(wǎng)格前，要指定面的單元屬性。命令：AATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllAreasGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedAreas當前22頁，總共52頁。4.分配體的單元屬性當對體劃分網(wǎng)格前，要指定體的單元屬性。命令：VATT,MAT,REAL,TYPE,ESYSGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>AllVolumesGUI:MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedVolumes■默認單元屬性通常的工作中，如果各個屬性表（單元類型表、材料屬性表以及實常數(shù)表）只包含一個條目，即只定義了一項材料屬性、一個單元類型等，則在劃分網(wǎng)格時可以不再為各個圖元分配單元屬性，ANSYS將唯一的表項生成默認單元屬性，在生成網(wǎng)格時自動將默認單元屬性分配給實體模型和單元。當前23頁，總共52頁。3.2.2設定網(wǎng)格尺寸

分配單元屬性后，需要設定網(wǎng)格尺寸。ANSYS網(wǎng)格劃分中有許多不同的單元尺寸控制方式。主要有：（1）智能網(wǎng)格尺寸”SmartSizing”；（2）手動控制單元尺寸；

□給定單元邊長

□指定線上單元分割數(shù)注：劃分網(wǎng)格后，還可以細化網(wǎng)格當前24頁，總共52頁。3.2.3指定單元劃分的形狀ANSYS中網(wǎng)格形狀多種多樣。單元形狀可以通過命令、GUI或通過網(wǎng)格工具欄中的網(wǎng)格類型部分進行選擇。命令：MOPT,Lab,ValueGUI:MainMenu>Prerocessor>Meshing>MesherOpts【見下頁】

單元的形狀可以為三角形(triangle)、四邊形(quadrilateral)、四面體(Tetrahedral)或者六面體(Hexahedral)。形狀。隨著Mesh對象的類型（面、體）和網(wǎng)格類型（自由網(wǎng)格、映射網(wǎng)格、掃掠網(wǎng)格）不同而不同。如果Mesh對象是線或關(guān)鍵點，則形狀選項無效。當前25頁，總共52頁。

注：一般省略該步，即不特別指定，軟件根據(jù)所設定的單元類型進行自動選擇。

在設定完單元屬性和單元格大小和形狀后，就可以開始給幾何模型劃分單元了。四面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格金字塔、棱錐當前26頁，總共52頁。3.2.4自由網(wǎng)格劃分與映射網(wǎng)格劃分

基本的網(wǎng)格劃分有兩種，即自由網(wǎng)格（Free）劃分和映射網(wǎng)格（Mapped)劃分。一般說來映射網(wǎng)格往往比自由網(wǎng)格得到的結(jié)果更加精確，而且在求解時對CPU和內(nèi)存的需求也相對低些。自由網(wǎng)格對于單元形狀沒有過高的限制，并且沒有特定的準則；對實體模型無任何特殊要求，即使是不規(guī)則的，也可以進行自由網(wǎng)格劃分。面自由網(wǎng)格可以是四邊形、三角形或其混合單元，體自由網(wǎng)格只能是四面體（TET）。映射網(wǎng)格對單元形狀有限制，面映射網(wǎng)格可以是四邊形、三角形，體映射網(wǎng)格只能是六面體（HEX）。單元形狀是否支持自由網(wǎng)格劃分是否支持映射網(wǎng)格劃分四邊形是是三角形是是六面體HEX否是四面體TET是否當前27頁，總共52頁。■

自由網(wǎng)格劃分

通過命令方式和GUI方式都可以進行自由網(wǎng)格劃分。(1)面的自由網(wǎng)格劃分：自由網(wǎng)格可以是三角形或者是四邊形單元組成，也可由兩者混合組成，當面邊界上總的單元劃分數(shù)目為偶數(shù)時，面的自由網(wǎng)格將全部生成四邊形網(wǎng)格，當單元劃分數(shù)目為奇數(shù)時將可能生成三角形單元。(2)體的自由網(wǎng)格：只能包含四面體單元（三棱錐）當前28頁，總共52頁?！鲇成渚W(wǎng)格劃分映射網(wǎng)格對于單元的形狀有限制，映射網(wǎng)格劃分要求面或者體有規(guī)則的形狀，即必須滿足一定的準則，映射網(wǎng)格在網(wǎng)格工具(MESHTOOL)中不能進行SmartSizing(智能劃分），而需要通過局部網(wǎng)格尺寸控制的相關(guān)選項設定。如果要采用映射網(wǎng)格劃分單元，則必須將模型生成具有一系列相當規(guī)則的體或面。映射網(wǎng)格劃分后，形狀規(guī)則，單元成排。

面映射網(wǎng)格包括全部是四邊形單元或者全部是三角形單元。面接受映射網(wǎng)格劃分，必須滿足以下條件：(1)該面必須是三或四條邊；(2)面的對邊必須設置為相同數(shù)目的單元劃分數(shù)目；

(3)面如有三條邊，則各邊設置的單元劃分數(shù)必須為偶數(shù)且相等；

(4)網(wǎng)格劃分必須設置為映射網(wǎng)格。注：如果一個面多于四條邊，原則上不能直接用映射網(wǎng)格劃分，但可以進行技術(shù)處理，即可以用LCCAT（連接）或LCOMB（合并）命令使總邊數(shù)減少到4條或3條。LCCAT生成的線在生成網(wǎng)格時必然會在交點處產(chǎn)生一個節(jié)點，而用LCOMB合并的線在兩條線的交點處不一定會產(chǎn)生節(jié)點。3.2.4.1面的映射網(wǎng)格劃分當前29頁，總共52頁。自由網(wǎng)格劃分和映射網(wǎng)格劃分1.利用合并操作，將多邊形或不規(guī)則形狀的相鄰邊線進行布爾相加操作，使幾何模型成為“四邊形”或“三角形”，再進行映射網(wǎng)格劃分。該“四邊形”或“三角形”的邊可以是曲線或折線。不規(guī)則形狀或多邊形面的映射網(wǎng)格劃分技術(shù)LCCAT當前30頁，總共52頁。命令：LCOMB，NL1，NL2，KEEPGUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines2.利用連線操作，將多邊形或不規(guī)則形狀的相鄰邊線進行連線操作，使幾何模型成為“四邊形”或“三角形”，再進行映射網(wǎng)格劃分。該“四邊形”或“三角形”的邊可以是曲線或折線。命令：LCCAT，NL1，NL2GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>Concatenate>LinesLCCATLCOMB當前31頁，總共52頁。3.利用關(guān)鍵點確定基本體進行映射網(wǎng)格劃分

這種方式提供了對多邊面劃分映射網(wǎng)格的簡捷途徑，不再需要連接或者合并線，只需拾取面邊界上的三或四個關(guān)鍵點為頂點進行映射網(wǎng)格劃分。命令：AMAP，KP1，KP2，KP3，KP4GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>ByConersGUI方式將彈出面拾取對話框，在拾取需要進行映射網(wǎng)格劃分的面后，單擊OK，進入關(guān)鍵點拾取對話框。在圖形中拾取網(wǎng)格劃分面上的3個或4個關(guān)鍵點，單擊OK完成操作，則將所選取的關(guān)鍵點確定的三角形或四邊形作為映射網(wǎng)格的基本形狀進行映射網(wǎng)格劃分。當前32頁，總共52頁。面映射網(wǎng)格劃分值得注意之處：（1）劃分網(wǎng)格時在依附于線、面或者體上的關(guān)鍵點處將生成節(jié)點。因此一條線將至少有關(guān)鍵點同樣多的單元劃分數(shù)，程序不允許對這樣的線用更少的劃分數(shù)來指定其單元劃分數(shù)。（2）單元尺寸的定義是針對原始線的，連接線（LCCAT）并沒有形成新的原始線，而合并線(LCOMB)形成了新的原始線，因此，對連接線只能對原始線分別定義單元劃分數(shù)，對合并線可以直接指定單元劃分數(shù)。使用合并線比連接線有優(yōu)勢。（3）AMAP命令提供了不規(guī)則形狀面的映射網(wǎng)格劃分的最簡單方式。（4）在指定面邊界線的單元劃分數(shù)時，不必對所有線指定單元劃分數(shù)，只需指定兩條對邊上的一條的劃分數(shù)即可，ANSYS軟件會自動將劃分數(shù)傳遞到對邊。當前33頁，總共52頁。3.2.4.2體的映射網(wǎng)格劃分技術(shù)

要將體全部劃分為六面體單元，體必須滿足以下條件：（1）體的外形應為塊狀(有六個面)、楔形三棱柱(五個面)或者四面體(四個面)（2）體的對邊上必須劃分相同的單元數(shù)（3）如果體是棱柱或四面體，三角形面邊界上的單元劃分數(shù)必須是偶數(shù)總結(jié)：體要滿足體的面數(shù)不多于6，同時體的各個邊界面要滿足對面進行映射網(wǎng)格劃分的條件。技巧：當體有多余的面時，也需要減少圍成體的面的個數(shù)以進行映射網(wǎng)格的劃分。可以對面進行ACCT或AADD操作，連接生成的面也要滿足進行面映射網(wǎng)格劃分所要求的條件，因此連接面的邊界線（即參與連接操作的源面的所有邊界線）也需要連接起來，注意先連接面，再連接線。如果參與連接的源面只有四條邊界線（此四條線都是原始線），則生成連接后的連接線操作會自動進行。當前34頁，總共52頁。命令：ACCATGUI：Preprocessor>Meshing>Concatenate>Aeras命令：AADDGUI：Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Aeras說明：AADD命令要求待連接的面在一個平面內(nèi)，因此使用受限。連接Concatenate操作僅是網(wǎng)格劃分的輔助工具，并非布爾操作，對連接生成的圖元（包括線和面）不能做任何實體建模操作（刪除圖元除外），例如不能對連接線施加實體模型載荷，不能參與布爾運算、不能拷貝、拖拉、旋轉(zhuǎn)等，也不能再用于另一個連接操作。ACCAT連接這兩個面當前35頁，總共52頁。

網(wǎng)格工具提供了最常用的網(wǎng)格劃分控制和最常用的網(wǎng)格劃分操作外，還提供了快速劃分網(wǎng)格的工具MeshTool命令，如下圖所示，一旦打開了它，它就保持打開狀態(tài)直到單擊[Close]關(guān)閉它或離開預處理器（PREP7）為止。3.2.5快速網(wǎng)格劃分－－網(wǎng)格劃分工具MeshTool當前36頁，總共52頁。網(wǎng)格劃分工具提供了如下功能：單元屬性分配SmartSize控制：智能單元尺寸。局部網(wǎng)格尺寸控制網(wǎng)格生成控制（指單元形狀和網(wǎng)格劃分方式）局部細化網(wǎng)格控制以上功能的詳細使用說明略單元屬性分配智能網(wǎng)格劃分控制局部網(wǎng)格尺寸控制局部細化網(wǎng)格控制網(wǎng)格生成控制分網(wǎng)對象當前37頁，總共52頁。

在進行體的網(wǎng)格劃分時，還有一種特別也很有效的掃掠劃分方式。對于一個已經(jīng)建好但尚未劃分網(wǎng)格的體，體掃掠操作將體的一個邊界面網(wǎng)格（稱為源面）沿目標面方向掃掠貫穿整個體，從而生成3D單元與節(jié)點。掃掠可以生成的3D單元有六面體單元（源面網(wǎng)格是四邊形）、楔形單元（源面網(wǎng)格是三角形）或二者兼有（源面網(wǎng)格由四邊形、三角形混合網(wǎng)格組成）。掃掠網(wǎng)格劃分應具備的條件（1）確定有需要掃掠（VSWEEP）的體的個數(shù)。VSWEEP可對一個體、所有選擇的體或體某一部分進行掃掠；（2）確定體的拓撲能否進行掃掠。如果體內(nèi)有空殼、源面與目標面不是相對面或體中有不穿過源面與目標面的孔，都會造成掃掠失敗。因此要認準源面、目標面3.2.6體的掃掠網(wǎng)格劃分當前38頁，總共52頁。（3）已經(jīng)定義了3D單元。。下圖所示，掃掠網(wǎng)格劃分涉及：源面、目標面（決定掃掠方向）以及掃掠方向上劃分的單元個數(shù)。源面掃掠方向（掃掠方向上劃分10段）目標面當前39頁，總共52頁。選項設置:明確掃掠方向上單元層的數(shù)目，即掃掠方向上的單元劃分數(shù)?？捎萌缦滤姆N方法中任意一種進行指定：■指定單元尺寸，VSWEEP自動計算單元的層數(shù)。這是默認的設置方法；■用EXPORT命令指定命令：EXPORT，ESIZE，Val1，Val2GUI：Preprocessor>Meshing>Mesh>VolumeSweep>SweepOpts2.掃掠網(wǎng)格劃分的操作步驟在無法掃掠完成網(wǎng)格劃分的特殊位置，用四面體網(wǎng)格填充進行彌補選擇源面和目標面掃掠方向上的分段數(shù)當前40頁，總共52頁。掃掠網(wǎng)格劃分的補充說明掃描網(wǎng)格劃分選項設置完成后，利用SWEEP命令完成掃描；變截面掃描時，只有當截面的變化為線性變化才會得到最好的網(wǎng)格形狀；SWEEP可以繞零半徑軸進行掃掠（即源面和目標面相鄰），不過此時應該指定源面和目標面，且指定的單元類型還必須支持楔形，否則掃掠可能不會成功。如下圖所示。掃掠：GUI：Preprocessor>Meshing>Mesh>VolumeSweep>Sweep目標面源面掃掠方向當前41頁，總共52頁。（4）特殊圖形的處理當劃分網(wǎng)格的體不具備掃掠劃分的條件時，可以將其剖分成多個規(guī)則體分別進行掃掠網(wǎng)格劃分。如圖，實體中有兩個通孔，因此，將模型在適當位置剖分為兩個體，然后在兩個方向上進行掃掠網(wǎng)格劃分。具體操作過程如下：

定義體單元，如Solid95單元

用工作平面切分體成兩部分

設置掃掠選項：單元邊長Size＝0.25

分兩次掃掠：選擇孔的兩端面，一個為源面，一個為目標面，均沿孔的軸向掃掠切分面當前42頁，總共52頁。當前43頁，總共52頁。

可以對面進行VROTAT(旋轉(zhuǎn))、VOFFSET(偏移)、VDARG(拖拉)、VEXT(拉伸)操作生成體。如果對面劃分了網(wǎng)格后再進行這些操作，可以在生成體的同時生成體的網(wǎng)格。將面沿某個軸旋轉(zhuǎn)生成體Command:VROTATGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|AboutAxis將面沿其法向偏移生成體Command:VOFFSETGUI:Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal

對面沿某個路徑掃掠生成體Command:VDRAGGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|AlongLines在激活坐標系下對面進行延伸和縮放來生成體Command:VEXTGUI：Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|ByXYZOffset3.2.7對面通過旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉以及拉伸生成體及網(wǎng)格當前44頁，總共52頁。若想通過對面旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉、拉伸生成體及體網(wǎng)格，可以按以下步驟操作：1)定義單元類型（包括待操作的面網(wǎng)格所需的單元類型以及即將生成的體網(wǎng)格所需的單元類型）2)通過EXTOPT命令(或Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|ElemExtOpts)為待生成的體分配單元屬性3)對待旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉或拉伸的面劃分網(wǎng)格4)指定在旋轉(zhuǎn)、偏移、拖拉或拉伸的方向上單元劃分數(shù)(NoElemdivs)5)執(zhí)行相應的命令，生成體及網(wǎng)格。當前45頁，總共52頁。[實例]六方孔螺釘頭用扳手的體及網(wǎng)格生成幾何參數(shù)為:截面形狀：正六邊形，截面寬:1cm，桿長：7.5cm，手柄長：20cm；彎曲半徑：1cm從實用菜單中選擇Parameters|AngularUnits命令設置ANSYS內(nèi)部函數(shù)角度參數(shù)的單位為DegressDEG(度)；1.為建立模型時的輸入方便，設定單位制和一些參數(shù)當前46頁，總共52頁。待定義的參變量如下表HIGH=0.01正六邊形截面的高度L_SIDE=HIGH*TAN(30)正六邊形的邊長L_SHANK=0.075扳手桿短端長度

L_HANDLE=0.2扳手桿長端長度BENDRAD＝0.01彎處半徑L_ELEM=0.0075單元邊長NO_DIV_SIDE=2截面每邊的單元劃分數(shù)從實用菜單中選擇Parameters|ScalarParameters命令，定義參數(shù)變量，即宏參定義。在Selection文本框中輸入“high=0.01”，不管輸入時字母的大小寫，ANSYS自動轉(zhuǎn)換成大寫，，單擊Accept，在在數(shù)據(jù)庫中生成EXX變量。重復上述步驟，定義完全部參變量，單擊close按鈕關(guān)閉對話框2.定義單元類型在進行有限元分析時，首先要根據(jù)分析問題的幾何結(jié)構(gòu)，分析類型和所分析的問題的精度要求等，選定適合分析實例的有限單元類型。本例中選用8結(jié)點實體單元Solid45，考慮到將要采用沿路徑拉伸的方式建立模型和有限元網(wǎng)格，還需要定義二維單元類型，本例中采用Mesh200，此中單元類型劃分網(wǎng)格生成的單元和結(jié)點在求解時是無效的。當前47頁，總共52頁。主菜單Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete命令，單擊Add按鈕，將彈出LibraryofElementTypes(單元類型庫)對話框；左邊列表框中選擇NotSolved選項（此類單元將不予求解），在右邊的列表框中選擇MeshFacet200選項，此單元類型可模擬ANSYS提供的大多數(shù)二維或者三維實體單元，單擊Apply按鈕，添加MESH200單元；然后左選Solid選項，右選Brick8node45選項，選擇8結(jié)點六面體單元，即SOLID45。由于MESH200能夠兼容ANSYS幾乎所有的單元類型，因此需要對其進行設定，使其形狀為二維4結(jié)點單元。選擇Type1Mesh200項，然后單擊按鈕。當前48頁，總共52頁。Options…，彈出MESH200elementtypeoptions設定對話框，在Elementshapeand#ofnode(單元形狀和結(jié)點)下拉列表框中選擇QUAD4－NODE選項，即單元形狀為4結(jié)點4邊形。3.建立扳手模型本例采用沿路徑拖拉的方式建立實體模型和有限元網(wǎng)格，因此首先建立扳手的截面，然后作出扳手的一條路徑線，將截面沿此路徑線拖拉生成扳手實體模型和網(wǎng)格。扳手截面為正六邊形，可以采用自頂向下的思想，利用ANSYS提供的面元直接生成：Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Polygon|BySideLength,設定邊數(shù)＝6，邊長＝L_SIDE，則生成正六邊形以及6個關(guān)鍵點。創(chuàng)建截面拖拉路徑上的關(guān)鍵點選擇Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InActiveCS命令，在激活坐標系分別創(chuàng)建下列點7(0,0,