3.2　Meshing网格划分实例

上一节简单介绍了Meshing网格划分的基本方法和一些常用的网格质量评估工具，下面通过几个实例简单介绍一下Meshing网格划分的操作步骤和常见的网格格式的导入方法。

3.2.1　应用实例1——Inflation网格划分

Inflation网格划分方法一般用于计算流体动力学分析（CFD）的网格划分。图3-44所示为一个简化后的三通模型，下面采用Inflation网格划分方法对该模型进行网格划分。

Step1：在Windows系统下选择“开始”→“所有程序”→“ANSYS 2020 R1”→“Workbench 2020 R1”命令，启动ANSYS Workbench 2020，进入主界面。

Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component Systems→Mesh（网格）命令，即可在Project Schematic（工程项目管理窗格）中创建分析项目A，如图3-45所示。

Step3：右击项目A中A2栏的Geometry选项，如图3-46所示，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，加载几何文件。

Step4：如图3-47所示，在弹出的“打开”对话框中进行以下设置。

①将文件类型更改为Parasolid（*.x_t）。

②选择santong.x_t文件，然后单击“打开”按钮。

Step5：双击项目A中A2栏的Geometry选项，此时会弹出如图3-48所示的DesignModeler平台界面，设置单位为mm。

Step6：在DesignModeler平台界面被加载的同时，Tree Outline（模型树）中会出现一个命令，如图3-49所示，前面的表示几何模型需要生成。

Step7：单击常用命令栏中的General按钮，此时会在绘图区中加载几何模型，如图3-50所示，同时Tree Outline中的会变成，表示模型被成功加载。

Step8：单击工具栏中的按钮保存文件，在弹出的如图3-51所示的“另存为”对话框中输入文件名santong_mesh.wbpj，单击“保存”按钮。

Step9：单击DesignModeler平台界面右上角的按钮，关闭软件。

Step10：回到Workbench主窗口，如图3-52所示，右击A3栏的Mesh选项，在弹出的快捷菜单中选择Edit命令。

Step11：网格划分平台被加载，如图3-53所示。

Step12：右击Outline中的Project→Model（A3）→Mesh命令，在弹出的快捷菜单中选择Insert→Method命令，如图3-54所示。

Step13：此时在Outline中的Mesh命令下创建了一个Automatic Method命令。如图3-55所示，选择此命令，在下面的Details of“Automatic Method”面板中进行如下设置。

①在绘图窗格中选择实体，然后单击Geometry栏中的Apply按钮确定选择。

②在Definition→Method栏中选择Tetrahedrons（四面体网格划分）选项。

Step14：右击Project→Model（A3）→Mesh命令，在弹出的如图3-56所示的快捷菜单中选择Insert→Inflation命令。

Step15：此时在Project→Model（A3）→Mesh命令下面出现一个命令，其前面的？图标表示此命令还未设置。

Step16：选择命令，在如图3-57所示的Details of “Inflation”面板中进行如下设置。

①选择几何实体，然后在Scope→Geometry栏中单击Apply按钮。

②选择两圆柱的外表面，然后在Definition→Boundary栏中单击Apply按钮，完成Inflation（膨胀层）的设置。

Step17：选择Project→Model（A3）→Mesh命令，在如图3-58所示的Details of“Mesh”面板中进行如下设置。

在Sizing→Element Size栏中输入0.005，并按Enter键确认输入。

Step18：右击Project→Model（A3）→Mesh命令，在弹出的如图3-59所示的快捷菜单中选择Generate Mesh命令。

Step19：此时会弹出如图3-60所示的网格划分进度栏，其中会显示网格划分的进度条。

Step20：划分完成的网格模型如图3-61所示。

Step21：单击工具栏中的面选择过滤器按钮，然后右击如图3-62所示的截面，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection（创建选择）命令以设置截面名。

此截面位于Z轴最大值侧，请旋转视图位置以方便选择。

Step22：在弹出的如图3-63所示的Selection Name对话框中输入截面名Cool_inlet，单击OK按钮确定。

Step23：对另外两个截面进行同样的设置，命名结果如图3-64所示。

Step24：如图3-65所示，选择Meshing平台的File→Save Project命令，保存文件，然后退出Meshing平台。

3.2.2　应用实例2——MultiZone网格划分

MultiZone网格划分方法一般用于对几何体多重区域进行网格划分。图3-66所示为一个简化后的几何模型，下面采用MultiZone网格划分方法对模型进行网格划分。

Step1：在Windows系统下选择“开始”→“所有程序”→“ANSYS 2020 R1”→“Workbench 2020 R1”命令，启动ANSYS Workbench 2020，进入主界面。

Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component Systems→Mesh（网格）命令，即可在Project Schematic（工程项目管理窗格）中创建分析项目A，如图3-67所示。

Step3：右击项目A中A2栏的Geometry选项，在弹出的快捷菜单中选择New DesignModeler Geometry命令，创建几何文件，如图3-68所示。

Step4：此时会弹出如图3-69所示的DesignModeler平台界面，设置单位为mm。

Step5：选择Tree Outline中的Mesh→XYPlane命令，如图3-70所示，然后单击工具栏中的按钮，使平面正对屏幕。

Step6：如图3-71所示，单击Sketching（草绘）按钮，切换到草绘模块，选择Draw→Rectangle命令，在绘图窗格中草绘一个长方形，左起点为坐标原点。

Step7：选择Dimensions→General命令，如图3-72所示，创建两个标注，分别为水平方向的H1标注和竖直方向的V2标注。

Step8：如图3-73所示，在下面的Details View面板的Dimensions:2→H1栏中输入100mm，在V2栏中输入50mm。

Step9：如图3-74所示，在常用命令栏中单击按钮，在下面的Details View面板中进行如下操作。

①在Geometry栏中选中Sketch1。

②在Extent Type→FD1,Depth(>0)栏中输入30mm，即默认值。

③单击常用命令栏中的Generate按钮，生成几何实体。

Step10：单击工具栏中的按钮，在绘图窗格中选择最上端的平面，如图3-75所示，此时被选中的平面被加亮。

Step11：单击Sketching按钮，切换到草绘模块，选择Draw→Circle命令，在绘图窗格中草绘一个圆形，如图3-76所示。

Step12：选择Dimensions→General命令，在绘图窗格中标注圆心到左端的距离L3、圆心到底边的距离L2及圆形的直径D1，如图3-77所示。

Step13：如图3-78所示，在常用命令栏中单击按钮，在下面的Details View面板中进行如下操作。

①在Geometry栏中选中Sketch2。

②在Extent Type→FD1,Depth(>0)栏中输入35mm，即默认值。

③单击工具栏中的Generate按钮，生成几何实体。

Step14：单击DesignModeler平台界面右上角的按钮，关闭软件。

Step15：回到Workbench主界面，双击项目A中A2栏的Mesh选项，加载如图3-79所示的网格划分平台。

Step16：如图3-80所示，右击Outline中的Project→Model（A3）→Mesh命令，在弹出的快捷菜单中选择Insert→Method命令。

Step17：在如图3-81所示的Details of“MultiZone”面板中进行如下设置。

①在Geometry栏中显示1 Body，表示一个实体被选中。

②在Method栏中选择MultiZone选项。

③在Src/Trg Selection栏中选择Manual Source选项。

④在Source栏中选择圆柱体和长方体的3个平行端面，单击Apply按钮。

Step18：如图3-82所示，选择Project→Model（A3）→Mesh命令，在弹出的Details of“Mesh”面板中设置Element Size栏的数值为5.e-003m。

Step19：如图3-83所示，右击Mesh命令，在弹出的快捷菜单中选择Generate Mesh命令，进行网格划分。图3-84所示为划分完网格的几何模型。

Step20：如图3-85所示，选择Meshing平台的File→Save Project命令，在弹出的“另存为”对话框中输入文件名MultiZone.wbpj，单击“保存”按钮保存文件，然后退出Meshing平台。