3.2 网格划分实例
以上简单介绍了ANSYS Meshing网格划分的基本方法及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ANSYS Meshing网格划分的操作步骤及常见的网格格式的导入方法。
3.2.1 网格尺寸控制
图3-47所示为模型（含流体模型），本实例主要讲解网格尺寸和质量的全局控制及局部控制，包括高级尺寸功能中Curvature、Proximity和Inflation的使用。下面对其进行网格划分。
Step1：在Windows系统下启动ANSYS Workbench，进入主界面。
Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component Systems→Mesh（网格）选项，在Project Schematic（项目管理区）创建分析项目A，如图3-48所示。
Step3：右击项目A中的A2：Geometry，如图3-49所示，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令。
图3-47 模型
图3-48 创建分析项目A
Step4：在弹出的“打开”对话框中选择PIPE_model.stp格式文件，然后单击“打开”按钮，如图3-50所示。
图3-49 加载几何文件
图3-50 选择文件并打开
Step5：右击项目A中的A2：Geometry栏，选择Edit Geometry in DesignModeler命令，此时会弹出图3-51所示的A：Mesh-DesignModeler窗口。
图3-51 显示几何模型
Step6：填充操作。依次选择菜单栏中的Tools→Fill命令，在图3-52所示的Details View面板中进行如下操作：在Faces栏中确保模型的所有内表面被选中；单击工具栏中的
按钮生成实体。
Step7：实体命名。右击模型树中图3-53所示的Solid，在弹出的快捷菜单中选择Rename命令，在命名区域中输入名字为pipe。
Step8：以同样的操作将另外一个实体命名为water，命名完成后如图3-54所示。
Step9：单击DesignModeler窗口右上角的
按钮，关闭DesignModeler窗口。
Step10：回到Workbench主窗口，如图3-55所示，单击A3（Mesh）栏，在弹出的快捷菜单中选择Edit命令。
Step11：Mesh网格划分平台被加载，如图3-56所示。
图3-52 填充
图3-53 命名操作1
图3-54 命名操作2
图3-55 载入Mesh
图3-56 Mesh平台中几何模型
Step12：选择Outline中的Project→Model（A3）→Geometry→pipe选项，在图3-57所示的Details of "pipe"面板中做如下设置。
在Material→Fluid/Solid栏中将默认的Defined By Geometry（Solid）修改为Solid。
Step13：以同样的操作，将water的Material属性从默认的Defined By Geometry（Solid）修改为Fluid，如图3-58所示。
图3-57 更改属性1
图3-58 更改属性2
Step14：右击Outline→Project→Mesh选项，在弹出的图3-59所示的快捷菜单中选择Insert→Method命令，此时在Mesh下面会出现Automatic Method命令。
图3-59 插入Method命令
Step15：在图3-60所示的Details of "Automatic method"面板中，在绘图区选择pipe实体，然后单击Geometry栏中的Apply确定选择，此时Geometry栏中显示1Body，表示一个实体被选中；在Definition→Method栏选择Tetrahedrons（四面体网格划分）；在Algorithm栏选择Patch Conforming选项。
注意：当以上选项选择完毕后，Details of "Automatic Method"会变成Details of "Patch Conforming Method"-Method，以后操作都会出现类似情况，不再赘述。
Step16：右击Outline→Project→Mesh选项，在弹出的图3-61所示快捷菜单中选择Insert→Inflation命令，此时在Mesh下面会出现Inflation选项。
图3-60 网格划分方法
图3-61 网格划分方法
Step17：右击Project→Model（A3）→Geometry→pipe选项，在弹出的图3-62所示的快捷方式中选择Hide Body命令或者按〈F9〉键，隐藏pipe几何。
图3-62 隐藏几何实体
Step18：选择Outline中的
命令，如图3-63所示，在下面出现的Details of "Inflation2"面板中进行如下设置：选择water几何实体，然后在Scope→Geometry栏中单击Apply；选择三圆柱的外表面，然后在Definition→Boundary栏中单击Apply；其余选项默认即可，完成Inflation（膨胀）面的设置。
Step19：右击Project→Model（A3）→Mesh选项，此时弹出图3-64所示的快捷菜单，在菜单中选择Generate Mesh命令。
图3-63 膨胀层设置
图3-64 划分网格
Step20：此时会弹出图3-65所示的网格划分进度栏，进度栏中显示出网格划分的进度条。
图3-65 网格划分进度条
Step21：划分完成的网格如图3-66所示。
图3-66 网格模型
Step22：如图3-67所示，在Details of "Mesh"面板的Statistics中可以看到节点数和单元数以及扭曲程度。
Step23：如图3-68所示，将物理参照改为CFD，其余设置不变，划分网格。
Step24：划分完成的网格及网格统计数据如图3-69所示。
图3-67 网格数量统计
图3-68 修改物理参照
图3-69 CFD中的网格及数量
Step25：如图3-70所示，在几何绘图窗口单击Z坐标，使几何正对读者，单击工具栏中的
图标，鼠标单击几何模型上端然后向下拉出一条直线，在下端单击确定。
图3-70 创建截面
Step26：如图3-71所示，旋转几何网格模型，此时可以看到截面网格。
Step27：如图3-72所示，单击右下角Sec tion Plane面板中的
图标，此时可以显示截面网格的完整网格。
图3-71 截面网格
图3-72 截面完整网格显示
Step28：如图3-73所示，在Details of "Mesh"面板中将Size Function选项改为On：Proximity and Curvature后，划分完成后的网格。
图3-73 截面完整网格显示
Step29：单击Meshing平台上的“关闭”按钮，关闭Meshing平台。
Step30：返回到Workbench平台，单击工具栏中的
按钮，在弹出来的“另存为”对话框中输入名字为PIPE_Model，单击“保存”按钮。
3.2.2 扫掠网格划分
本实例主要讲解通过扫掠网格的映射面划分的使用，下面对其进行网格剖分（见图3-74）。
Step1：启动ANSYS Workbench，进入主界面。
Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component Systems→Mesh（网格）选项，即可在Project Schematic（项目管理区）创建分析项目A，如图3-75所示。
图3-74 模型
图3-75 创建分析项目A
Step3：右击项目A中的A2：Geometry，如图3-76所示，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse。
Step4：如图3-77所示，在弹出的“打开”对话框的文件类型栏中选择STEP格式；选择PIPE_SWEEP.stp格式文件，然后单击“打开”按钮。
图3-76 加载几何文件
图3-77 选择文件名
Step5：双击项目A中的A2：Geometry栏，此时会弹出图3-78所示的A：Mesh-DesignModeler平台，单击
按钮。
Step6：此时将生成图3-79所示的几何实体。
图3-78 A：Mesh-DesignModeler平台
图3-79 几何模型
Step7：单击DesignModeler平台右上角的
按钮，关闭DesignModeler平台。
Step8：回到Workbench主窗口，如图3-80所示，单击A3：Mesh栏，在弹出的快捷菜单中选择Edit命令。
Step9：Mesh网格划分平台被加载，如图3-81所示。
图3-80 载入Mesh
图3-81 Mesh平台中几何模型
Step10：右击Model(A3)→Mesh选项，在弹出的图3-82所示的快捷菜单中选择Insert→Method命令，此时在Mesh下面会出现Automatic Method命令。
Step11：在图3-83所示的Details of "Automatic Method"面板中进行如下操作：在绘图区选择1实体，然后单击Geometry栏中的Apply确定选择，此时Geometry栏中显示1Body，表示一个实体被选中；在Definition→Method栏选择Sweep（扫掠）；在Src/Trg Selection栏选择Manual Source选项；在Source栏中确保一个端面被选中，单击
生成网格。
Step12：右击Model（A3）→Mesh选项，弹出图3-84所示的快捷菜单，在菜单中选择Generate Mesh命令。
图3-82 插入Method命令
图3-83 网格划分方法
图3-84 划分网格
Step13：此时会弹出图3-85所示的网格划分进度栏，进度栏中显示出网格划分的进度条。
图3-85 网格划分进度条
Step14：划分完成的网格如图3-86所示。
图3-86 网格模型
Step15：如图3-87所示，在Details of "Mesh"面板的Statistics中可以看到节点数和单元数以及扭曲程度。
图3-87 网格数量统计
Step16：如图3-88所示，插入一个Sizing尺寸控制命令，并将网格大小设置为5.e-003m。
图3-88 设置体网格大小
Step17：划分完成的网格及网格统计数据如图3-89所示。
图3-89 CFD中的网格及数量
Step18：单击Meshing平台上的关闭按钮，关闭Meshing平台。
Step19：返回到Workbench平台，单击工具栏中的
按钮，在弹出的“另存为”对话框中输入名字为PIPE_SWEEP，单击“保存”按钮。
3.2.3 多区域网格划分
图3-90所示为某三通管道模型，本实例主要讲解多区域方法的基本使用，对于具有膨胀层的简单几何生成六面体网格，在生成网格的时候，多区扫掠网格划分器自动选择源面。下面对其进行网格剖分。
Step1：启动ANSYS Workbench，进入主界面。
Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component Systems→Mesh（网格）选项，即可在Project Schematic（项目管理区）创建分析项目A，如图3-91所示。
图3-90 三通管道模型
图3-91 创建分析项目A
Step3：右击项目A中的A2：Geometry，如图3-92所示，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse。
Step4：如图3-93所示，在弹出的“打开”对话框中选择MULTIZONE.stp文件，然后单击“打开”按钮。
图3-92 加载几何文件
图3-93 选择文件
Step5：双击项目A中的A2：Geometry栏，此时会弹出图3-94所示的DesignModeler平台。
图3-94 显示几何模型
Step6：单击DesignModeler平台右上角的
按钮，关闭DesignModeler平台。
Step7：回到Workbench主窗口，如图3-95所示，单击A3：Mesh栏，在弹出的快捷菜单中选择Edit命令。
Step8：Mesh网格划分平台被加载，如图3-96所示。
图3-95 载入Mesh
图3-96 Mesh平台中的几何模型
Step9：右击Model（A3）→Mesh选项，在弹出的图3-97所示的快捷菜单中选择Insert→Method命令，此时在Mesh下面会出现Automatic Method命令。
图3-97 插入Method命令
Step10：在图3-98所示的Details of "MultiZone"-Method面板中进行如下操作。
在绘图区选择Solid实体，然后单击Geometry栏中的Apply确定选择，此时Geometry栏中显示1Body，表示一个实体被选中；在Definition→Method栏选择MultiZone（多区域）；在Element Order栏选择Use Global Setting；在Src/Trg Selection栏选择Manual Source选项；在Source栏中确保图示的四个面被选中；其余选项保持默认即可。
注意：当以上选项选择完毕后，Details of "Automatic Method"会变成Details of “MultiZone”-Method，以后操作都会出现类似情况，不再赘述。
图3-98 网格划分方法
Step11：右击Model（A3）→Mesh选项，此时弹出图3-99所示的快捷菜单，在菜单中选择Generate Mesh命令。
Step12：划分完成的网格如图3-100所示。
图3-99 划分网格
图3-100 网格模型
Step13：右击Model(A3)→Mesh→MultiZone选项，在弹出的图3-101所示的快捷菜单中选择Delete命令，删除MultiZone节点。
Step14：右击Model(A3)→Mesh命令，在弹出的图3-102所示的快捷菜单中选择Insert→Inflation命令，此时在Mesh下面会出现Inflation选项。
图3-101 删除MultiZone命令
图3-102 网格划分方法
Step15：单击Outline中的
选项，如图3-103所示，在下面出现的Details of "Infla tion"面板中进行如下设置：选择Solid几何实体，然后设置Scope→Geometry为1Body；选择圆柱和长方体的外表面，然后设置Definition→Boundary为6Faces；其余选项默认即可，完成Inflation（膨胀）面的设置。
图3-103 膨胀面设置
Step16：右击Model（A3）→Mesh选项，此时弹出图3-104所示的快捷菜单，在菜单中选择Generate Mesh命令。
Step17：划分完成的网格如图3-105所示。
图3-104 划分网格
图3-105 膨胀层网格划分
Step18：单击Meshing平台上的“关闭”按钮，关闭Meshing平台。
Step19：返回到Workbench平台，单击工具栏中的
按钮，在弹出的“另存为”对话框中输入名字为MULTIZONE，单击“保存”按钮。