ansys-workbench培训课件五
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实体模型的分网
1 单元属性
为更好地掌握网格划分，有必要先了解一下单元类型。单元类型与分析类型、形状特征、计算数据特点、精度要求和计算条件等因素有关。单元类型是否选择合理，单元特征是否定义正确，对计算结果都将产生很大影响。
经典ANSYS的结构有限元分析中，主要有以下单元类型：
平面应力单元平面应变单元轴对称实体单元
空间实体单元板单元壳单元
轴对称壳单元杆单元梁单元
弹簧单元接触单元刚体单元
按照不同的分类方法，上述单元可分为以下不同形式。
1）根据网格的维数特征，单元可以分为一维单元、二维单元和三维单元。
一维单元的网格为一条直线或曲线。如杆单元、梁单元、轴对称壳单元等都属于一维单元。
二维单元的网格是一个平面或曲面，它没有厚度方向的尺寸。如平面单元、轴对称实体单元、板单元、壳单元等。二维单元的形状通常有三角形、四边形两种。
三维单元的网格具有空间三个方向的尺寸，其形状有四面体、五面体和六面体，这类型单元包括空间实体单元、厚壳单元等。
2）根据单元插值函数完整多项式的最高阶次数的多少，单元可以分为线性单元、二次单元和三次单元。
线性单元具有线性形式的差值函数，其优点是节点数少，在精度要求不高或结果数据梯度不大的场合使用。
二次单元的差值函数是二次多项式，其优点是几何和物理离散精度都较高，单元内位移呈二次变化，应力呈线性变化，因此单元边界上的应力是连续的。但其节点数比线性单元多，模型规模大。
三次单元的差值函数是三次多项式，其离散精度更高，但由于单元节点数较多，模型规模很大，一般用于具有特殊精度要求的场合。
3）根据有限元分析的类型不同，单元可以分为位移单元和温度单元，电磁场单元及塑料单元等。
在workbench进行实体分析时主要是利用四面体单元和六面体单元。
四面体单元的边界适应能力较强，可以用于具有复杂边界曲面的不规则结构的分网。
六面体单元如图所示，多用于形状较规则的结构。
2 网格划分
2.1划分网格时一般要考虑一下原则。
1)网格数量
网格数量主要影响结果精度和计算规模。
网格数量增加，结果精度一般会随之提高。理想情况下，用户需要的网格密度是结果不再随网格的加密而改变（即，当网格细化后，结果没有什么改变）。
但应注意，当网格数量太大时数值计算的累积误差反而会降低计算精度。
网格数量增加，计算规模会随之提高，即计算时间会增加。包括单元形成时间，网格划分时间以及求解时间。
一般原则是用户需要权衡计算规模和网格数量之间的矛盾。保证精度要求的前提下，选用适当的网格。
2）网格疏密
网格疏密是指结构不同部位采用不同大小的网格。实际应力场很少有均匀分
布的，存在不同程度的应力集中。为了反映应力场的局部特征和准确的计算结果，应力集中区应该采用比较密集的网格，而在非应力集中区影采用比较疏密的网格。
2.2 整体网格划分控制
基本的网格控制可以在“Mesh”分支下操作
? 当“physics preference”为“Mechanical”时，用户可以通过滑移块进行控制。
“Relevance” 可以设置在–100 和+100之间
默认的Relevance值是0
用户还可以在“Advanced”中进行整体网格的其他控制，如
?“Element Size”定义了平均的单元边的长度
?“Shape Checking”用于对单元质量的检验。对于线性分析，用“Standard”就可以。对于非线性分析和场分析，需要严格的检验选用“Aggressive”。
2.3 局部网格划分控制
1) 单元形状控制
·右键单击“Mesh”，选择“Insert”，单击“Method”进行单元形状控制
· “Geomentry”中选择要划分的体
· “Method”中选择单元形状，其形状有四面体、六面体以及Sweep
·默认情况下Sweep网格划分，被划分成六面体单元，其他的体划分成四面体单元。
·Sweep-meshing 可以应用在某一方向上拓扑一致的结构上。
·在“Mesh”分支上点击右键，可以预览能够sweep的体。可以选取要sweep 的体
2) 单元大小控制
·右键单击“Mesh”，选择“Insert”，单击“Sizing”进行单元形状控制
· “Geomentry”中选择要划分的体
· “Element Size”中定义单元尺寸大小
3）映射面网格划分
?映射面网格划分允许在面上生成结构网格
?下面例子，对内圆柱面进行映射网格划分可以得到很一致的网格。这样对计算求解有益。
?如果因为某些原因不能进行映射面网格划分，网格划分仍将继续
Surface可以划分四边形或是三角形网格。（不推荐使用三角形壳体单元，这样会影响结果精度）
在DM中的两个零件, 3个实体具有一个接触区域。每一个体网格是独立的
通过Contact Sizing可以定义接触区域的网格单元尺寸
2.5 单元细化
对已经划分的网格进行单元细化
–尽管用户很清楚，先进行整体和局部网格控制，然后对被选的边、面进行网格细化。
–推荐使用“1”级别细化。这使单元边界划分为初始单元边界的一半。
?在生成粗网格后，网格细化的得到更加密的网格的简易方法。
尺寸控制和细化控制的区别
–尺寸控制在划分前先给出网格单元的平均单元长度。通常来说，在定义的几何体上可以产生一致的网格，网格过渡平滑。
–细化是打破原来的网格划分。如有原来的网格不是一致的，细化后的网格
也不是一致的。尽管对单元的过渡进行平滑处理，但是细化仍导致不平滑的过渡。
–在同一个表面进行尺寸和细化定义。在网格初始划分时，首先应有尺寸控制，然后在进行第二步的细化。
2.6 网格划分失效
?如果进行网格划分不能生成合适形状的单元，就将生成error信息：
–在屏幕上有问题的几何体会显示出来，在a named selection group 将生成“Problematic Geometry”。这要用户可以看见模型。
?引起网格失效可能原因：
–在surface上的尺寸控制不协调, 这样可以导致畸形单元出现。
–有问题的CAD几何模型，例如有小的缝隙和是卷曲的面
–太严格的形状检查(设置“Aggressive”)
?可以避免网格划分失败的方法:
–对几何体定义更多的合理单元尺寸控制
–定义更小的尺寸控制，生成形状规则的单元。
–在CAD系统中，利用hidden line 删除可见的缝或是不想要的体。
3 网格生成与修改
?网格尺寸与形状定义之后可以通过“Preview Surface Mesh”进行网格预览
?如若对网格划分不满意，可通过“Clean”进行网格清除
?对网格划分满意，可通过“Generate Mesh”进行网格划分
安全防护措施培训课件
施工现场安全防护措施 编制： 审核： 审批： 中铁建设第十八项目部
施工现场安全防护措施 一、坑、沟，大孔径桩、 扩底桩及模板工程防护措施 1、在基础施工前及开挖槽、坑、沟土方前，建设单位必须以书面形式向施工企业提供详细的与施工现场相关的地下管线资料，施工企业采取措施保护地下各类管线。 2、基础施工前应具备完整的岩土工程勘察报告及设计文件。 3、土方开挖必须制定保证周边建筑物、构筑物安全的措施并经技术部门审批后方准施工。 4、雨季施工期间基坑周边必须要有良好的排水系统和设施。 5、危险处和通道处及行人过路处开挖的槽、坑、沟，必须采取有效的防护措施，防止人员坠落，夜间应设红色标志灯。 6、开挖槽、坑、沟深度超过1.5米，应根据土质和深度情况按规定放坡或加可靠支撑，并设置人员上下坡道或爬梯，爬梯两侧应用密目网封闭。 开挖深度超过2米的，必须在边沿处设立两道防护栏杆，用密目网封闭。 基坑深度超过5米的，必须编制专项施工安全技术方案，经企业技术部门负责人审批，由企业安全部门监督实施。 7、槽、坑、沟边1米以内不得堆土、堆料、停置机具。 8、大孔径桩及扩底桩施工，必须严格执 DBJ01-502- 99《北京地区大直径灌注桩规程》。 9、人工挖大孔径桩的施工企业必须具备总承包一级以上资质或地基与基础工程专业承包一级资质。 10、编制人工挖大孔径桩及扩底桩施工方案必须经企业负责人、技术负责人签字批准。 11、挖大孔径桩及扩底桩必须制定防坠人、落物、坍塌、人员窒息等安全措施。挖大孔径桩必须采用混凝土护壁，混凝土强度达到规定的强度和养护时间后，方可进行下层土方开挖。下孔作业前应进行有毒、有害气体检测，确认安全后方可下孔