ANSYS第3章网格划分技术及技巧（完全版）

ANSYS ⼊门教程 (5) - ⽹格划分技术及技巧之

⽹格划分技术及技巧、⽹格划分控制及⽹格划分⾼级技术第 3 章⽹格划分技术及技巧3.1 定义单元属性

单元类型 / 实常数 / 材料属性 / 梁截⾯ / 设置⼏何模型的单元属性3.2 ⽹格划分控制

单元形状控制及⽹格类型选择 / 单元尺⼨控制 / 部⽹格划分控制 / 划分⽹格3.3 ⽹格划分⾼级技术

⾯映射⽹格划分 / 体映射⽹格划分 / 扫掠⽣成体⽹格 / 单元有效性检查 / ⽹格修改3.4 ⽹格划分实例

基本模型的⽹格划分 / 复杂⾯模型的⽹格划分 / 复杂体模型的⽹格划分

创建⼏何模型后，必须⽣成有限元模型才能分析计算，⽣成有限元模型的⽅法就是对⼏何模型进⾏⽹格划分，⽹格划分主要过程包括三个步骤：⑴定义单元属性

单元属性包括：单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截⾯号等。⑵定义⽹格控制选项

★对⼏何图素边界划分⽹格的⼤⼩和数⽬进⾏设置；★没有固定的⽹格密度可供参考；

★可通过评估结果来评价⽹格的密度是否合理。⑶⽣成⽹格

★执⾏⽹格划分，⽣成有限元模型；★可清除已经⽣成的⽹格并重新划分；★局部进⾏细化。3.1 定义单元属性⼀、定义单元类型1. 定义单元类型命令：

ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR ITYPE - ⽤户定义的单元类型的参考号。

Ename - ANSYS 单元库中给定的单元名或编号，它由⼀个类别前缀和惟⼀的编号组成，类别前缀可以省略，⽽仅使⽤单元编号。

KOP1~KOP6 - 单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义，可参考单元⼿册。也可通过命令KEYOPT进⾏设置。INOPR - 如果此值为 1 则不输出该类单元的所有结果。例如：

et,1,link8 ! 定义 LINK8 单元，其参考号为 1；也可⽤ ET,1,8

定义

et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元，其参考号为 3；也可⽤ ET,3,4 定义2. 单元类型的 KEYOPT

命令：KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 由ET命令定义的单元类型参考号。KNUM - 要定义的 KEYOPT 顺序号。VALUE - KEYOPT 值。

该命令可在定义单元类型后，分别设置各类单元的 KEYOPT 参数。例如：

et,1,beam4 ! 定义 BEAM4 单元的参考号为 1et,3,beam189 ! 定义 BEAM189 单元的参考号为 3

keyopt,1,2,1 ! BEAM4 单元考虑应⼒刚度时关闭⼀致切线刚度矩阵keyopt,3,1,1 ! 考虑 BEAM189 的第 7 个⾃由度，即翘曲⾃由度

! 当然这些参数也可在 ET 命令中⼀并定义，如上述四条命令与下列两条命令等效：et,1,beam4,,1et,3,beam189,13. ⾃由度集

命令：DOF, Lab1, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6, Lab7, Lab8, Lab9, Lab104. 改变单元类型命令：ETCHG, Cnv5. 单元类型的删除与列表

删除命令：ETDELE, ITYP1, ITYP2, INC列表命令：ETLIST, ITYP1, ITYP2, INC⼆、定义实常数1. 定义实常数

命令：R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6续：RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12......其中：

NSET - 实常数组号（任意），如果与既有组号相同，则覆盖既有组号定义的实常数。R1～R12 - 该组实常数的值。

使⽤ R 命令只能⼀次定义 6 个值，如果多于 6 个值则采⽤续⾏命令 RMORE 增加另外的值。每重复执⾏ RMORE ⼀次，则该组实常数增加 6 个值，如 7～12、13～18、19～24 等。

★各类单元有不同的实常数值，其值的输⼊必须按单元说明中的顺序；

★如果实常数值多于单元所需要的，则仅使⽤需要的值；如果少于所需要的，则以零值补充。★⼀种单元可有多组实常数，也有⼀些单元不需要实常数 (如实体单元)。

例如 BEAM4 单元，需要的实常数值有 12 个：

AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETA 和 ISTRN、IXX、SHEARZ、SHEARY、SPIN、ADDMAS设采⽤直径为 0.1m 的圆杆，其实常数可定义为：D=0.1PI=acos(-1)a0=pi*d*d/4I0=pi*D**4/64IX=pi*D**4/32

R,3,a0,i0,i0,d,d,0 ! 定义第 3 组实常数的 AREA、IZZ、IYY、TKZ、TKY、THETARmore,0,ix,0,0,0,2.0 ! 定义第 3 组实常数的其它实常数值2. 变厚度壳实常数定义

命令：RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOC

Par - 节点厚度的数组参数（以节点号引⽤），如 mythick(19) 表⽰在节点 19 的壳体厚度。ILOC - 单元I节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 1。JLOC---单元J节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 2。KLOC---单元K节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 3。LLOC---单元L节点的厚度在实常数组中的位置，缺省为 4。

该命令后⾯的四个参数顺序与节点厚度的关系⽐较复杂，例如设某个单元：节点厚度数组为 MYTH；单元节点顺序：节点编号： NI NJ NK NL； RTHICK 命令参数：3 2 4 1；IJKL 节点厚度： MYTH(NL)、MYTH(NJ)、MYTH(NI)、MYTH(NK)。

典型的如壳厚度为位置的函数，其命令流如下：finish $ /clear $ /PREP7

ET,1,63 $ blc4,,,10,10 $ ESIZE,0.5 $ AMESH,1MXNODE = NDINQR(0,14) ! 得到最⼤节点号*DIM,THICK,,MXNODE ! 定义数组，以存放节点厚度*DO,i,1,MXNODE ! 以节点号循环对厚度数组赋值THICK(i) = 0.5 + 0.2*NX(i) + 0.02*NY(i)**2*ENDDO! 结束循环

RTHICK,THICK(1),1,2,3,4 ! 赋壳厚度/ESHAPE,1.0 $ eplot !带厚度显⽰壳单元3. 实常数组的删除与列表

删除命令：RDELE, NSET1, NSET2, NINC列表命令：RLIST, NSET1, NSET2, NINC

其中 NSET1,NSET2,NINC - 实常数组编号围和编号增量，缺省时 NSET2 等于 NSET1 且 NINC=1。NSET1 也可为 ALL。

； I J K L三、材料属性

每⼀组材料属性有⼀个材料参考号，⽤于识别各个材料特性组。⼀个模型中可有多种材料特性组。1. 定义线性材料属性

命令：MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4Lab - 材料性能标识，其值可取：EX：弹性模量（也可为 EY、EZ）。

ALPX：线膨胀系数（也可为 ALPY、ALPZ）。PRXY：主泊松⽐（也可为 PRYZ、PRXZ）。NUXY：次泊松⽐（也可为 NUYZ、NUXZ）。GXY：剪切模量（也可为 GYZ、GXZ）。DAMP：⽤于阻尼的K矩阵乘⼦，即阻尼⽐。DMPR：均质材料阻尼系数。MU：摩擦系数。DENS：质量密度。

MAT - 材料参考号，缺省为当前的 MAT 号（由 MAT 命令确定）。

C0 - 材料属性值，如果该属性是温度的多项式函数，则此值为多项式的常数项。

C1～C4 - 分别为多项式中的⼀次、⼆次、三次、四次项系数，如为 0 或空，则定义⼀个常数的材料性能。2. 定义线性材料属性的温度表

命令：MPTEMP, STLOC, T1, T2, T3, T4, T5, T63. 定义与温度对应的线性材料特性

命令：MPDATA, Lab, MAT, STLOC, C1, C2, C3, C4, C5, C64. 复制线性材料属性组

命令：MPCOPY, --, MATF, MATT5. 改变指定单元的材料参考号命令：MPCHG, MAT, ELEM6. 线性材料属性列表和删除

列表命令：MPLIST, MAT1, MAT2, INC, Lab, TEVL删除命令：MPDELE, Lab, MAT1, MAT2,I NC7. 修改与线胀系数相关的温度命令：MPAMOD, MAT, DEFTEMP8. 计算⽣成线性材料温度表

命令：MPTGEN, STLOC, NUM, TSTRT, TINC9. 绘制线性材料特性曲线

命令：MPPLOT, Lab, MAT, TMIN, TMAX, PMIN, PMAX10. 设置材料库读写的缺省路径

命令：/MPLIB, R-W_opt, PATH11. 读⼊材料库⽂件

命令：MPREAD, Fname, Ext, --, LIB12. 将材料属性写⼊⽂件

命令：MPWRITE, Fname, Ext, --, LIB, MAT13. 激活⾮线性材料属性的数据表

命令：TB, Lab, MAT, NTEMP, NPTS, TBOPT, EOSOPT14. 定义 TB 温度值

命令：TBTEMP, TEMP, KMOD15. 定义 TB 数据表中的数据

命令：TBDATA, STLOC, C1, C2, C3, C4, C5, C616. 定义⾮线性数据曲线上的⼀个点命令：TBPT, Oper, X, Y

17. ⾮线性材料数据表的删除和列表

删除命令：TBDELE, Lab, MAT1, MAT2, INC列表命令：TBLIST, Lab, MAT18. ⾮线性材料数据表的绘图

命令：TBPLOT, Lab, MAT, TBOPT, TEMP, SEGN四、梁截⾯

★ BEAM18x 单元，需定义单元的横截⾯（称为梁截⾯）；★ BEAM44也可使⽤梁截⾯也可输⼊截⾯特性实常数；★仅 BEAM18x 可使⽤多种材料组成的截⾯；

★仅 BEAM18x 可使⽤变截⾯梁截⾯，⽽ BEAM44 可输⼊实常数。1. 定义截⾯类型和截⾯ ID

命令：SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEYSECID - 截⾯识别号，也称为截⾯ ID 号。Type - 截⾯⽤途类型，其值可取：

BEAM：定义梁截⾯，应⽤于等截⾯时，见下⽂。TAPER：定义渐变梁截⾯（变截⾯梁）。SHELL：定义壳

PRETENSION：定义预紧截⾯JOINT：连接截⾯，如万向铰。

Subtype - 截⾯类型，对于不同的 Type 该截⾯类型不同，如：当 Type=BEAM 时，Subtype 可取：

RECT：矩形截⾯； QUAD：四边形截⾯； CSOLID：实⼼圆形截⾯； CTUBE：圆管截⾯；CHAN：槽形截⾯； I：⼯字形截⾯； Z：Z形截⾯； L：L形截⾯；

T：T形截⾯； HATS：帽形截⾯； HREC：空⼼矩形或箱形； ASEC：任意截⾯；MESH：⾃定义截⾯当 Type=JOINT（有刚度可⼤⾓度旋转）时，Subtype 可取：UNIV：万向铰； REVO：销铰或单向铰；

Name - 8 个字符的截⾯名，字符可包含字母和数字。

REFINEKEY - 设置薄壁梁截⾯⽹格的精细⽔平，有 0（缺省）～5（最精细）六个⽔平。2. 定义梁截⾯⼏何数据（Type = BEAM）

命令：SECDATA, VAL1, VAL2, VAL3, VAL4, VAL5, VAL6, VAL7, VAL8, VAL9, VAL10 其中 VAL1~VAL10 为数值，如厚度、边长、沿边长的栅格数等，每种截⾯的值是不同的。

ANSYS 定义了 11 种常⽤的截⾯类型，每种截⾯输⼊数据如下：⑴ Subtype = RECT：矩形截⾯输⼊数据：B,H,Nb,NhB - 截⾯宽度。H - 截⾯⾼度。

Nb - 沿宽度 B 的栅格数（cell），缺省为 2。Nh - 沿⾼度 H 的栅格数，缺省为 2。

⑵ Subtype = QUAD：四边形截⾯

输⼊数据：yI, zI, yJ, zJ, yK, zK, yL, zL, Ng, Nh yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL - 各点坐标值。Ng,Nh - 沿 g 和 h 的栅格数，缺省均为 2。如果输⼊⼀个相同的坐标，可以退化为三⾓形。

⑶ Subtype = CSOLID：实⼼圆截⾯输⼊数据：R, N, TR - 半径。

N - 圆周⽅向划分的段数，缺省为 8。T - 半径⽅向划分的段数，缺省为 2。

⑷ Subtype=CTUBE：圆管截⾯输⼊数据：Ri, R0, N

Ri - 管的半径。R0 - 管的外半径。

N - 沿圆周的栅格数，缺省为 8。

⑸ Subtype = CHAN：槽形截⾯输⼊数据：W1, W2, W3, t1, t2, t3W1,W2 - 翼缘宽度。W3 - 全⾼。t1,t2 - 翼缘厚度。t3 - 腹板厚度

⑹ Subtype = I：⼯字形截⾯输⼊数据：W1,W2,W3,t1,t2,t3W1,W2 - 翼缘宽度。W3 - 全⾼。t1,t2 - 翼缘厚度。t3 - 腹板厚度

⑺ Subtype = Z： Z 形截⾯输⼊数据：W1, W2, W3, t1, t2, t3W1,W2 - 翼缘宽度。W3 - 全⾼。t1,t2 - 翼缘厚度。t3 - 腹板厚度

⑻ Subtype = L： L 形截⾯

输⼊数据：W1, W2, t1, t2W1,W2 - 腿长。t1,t2 - 腿厚度。

⑼ Subtype = T：T 形截⾯输⼊数据：W1,W2,t1,t2W1 - 翼缘宽长。W2 - 全⾼。t1 - 翼缘厚度。t2 - 腹板厚度。

⑽ Subtype = HATS：帽形截⾯输⼊数据：W1,W2,W3,W4,t1,t2,t3,t4,t5W1,W2 - 帽沿宽度。W3 - 帽顶宽度。W4 - 全⾼。t1,t2 - 帽沿厚度。t3 - 帽顶厚度。t4,t5 - 腹板厚度。

⑾ Subtype = HREC：空⼼矩形截⾯或箱形截⾯输⼊数据：W1,W2,t1,t2,t3,t4W1 - 截⾯全宽。W2 - 截⾯全⾼。t1,t2,t3,t4 - 壁厚。

⑿ Subtype = ASEC：任意截⾯

输⼊数据：A, Iyy, Iyz, Izz, Iw, J, CGy, CGz, SHy, SHzA - 截⾯⾯积。Iyy - 绕 y 轴惯性矩。Iyz - 惯性积。Izz - 绕 z 轴惯性矩。Iw - 翘曲常数。J - 扭转常数。Cgy - 质⼼的 y 坐标。CGz - 质⼼的 z 坐标。SHy - 剪切中⼼的 y 坐标。SHz - 剪切中⼼的 z 坐标。⒀ Subtype = MESH：⾃定义截⾯

当截⾯不是常⽤的 11 个截⾯时，可采⽤⾃定义截⾯。⾃定义截⾯具有很⼤的灵活性，可定义任意形状的截⾯，材料也可不同，因此对于梁截⾯该⾃定义截⾯可满⾜各种情况下的使⽤要求。⾃定义截⾯要使⽤ SECWRITE 命令和 SECREAD 命令。梁截⾯定义⽰例：finish $ /clear $ /prep7

sectype,1,beam,rect ! 定义矩形截⾯，ID=1 secdata,2,3

sectype,2,beam,quad ! 定义四边形截⾯，ID=2 secdata,-1,-1,1.2,-1.2,1.4,1.3,-1.1,1.2sectype,3,beam,csolid ! 定义实⼼圆截⾯，ID=3 secdata,4sectype,4,beam,ctube ! 定义圆管截⾯，ID=4 secdata,8,9

sectype,5,beam,chan ! 定义槽形截⾯，ID=5 secdata,80,90,160,10,12,8sectype,6,beam,i ! 定义⼯字形截⾯，ID=6secdata,80,60,150,10,8,12

sectype,7,beam,z ! 定义 Z 形截⾯，ID=7secdata,70,80,120,10,10,8

sectype,8,beam,l ! 定义 L 形截⾯，ID=8secdata,120,70,8.5,8.5

sectype,9,beam,t ! 定义 T 形截⾯，ID=9secdata,120,140,10,12

sectype,10,beam,hats ! 定义帽形截⾯，ID=10 secdata,40,50,60,130,10,12,16,10,10

sectype,11,beam,hrec ! 定义箱形截⾯，ID=11 secdata,40,50,10,10,10,10! 可采⽤ SECPLOT,ID（ID 输⼊相应的号）查看截⾯及数据。3. 定义变截⾯梁⼏何数据（Type = TAPER）命令：SECDATA, Sec_IDn, XLOC, YLOC, ZLOC

Sec_IDn - 已经定义的梁截⾯识别号，⽤于端点 1（I）和 2（J）截⾯ ID。XLOC,YLOC,ZLOC -整体坐标系中

Sec_IDn 的位置坐标。

变截⾯梁的定义⾸先需要定义两个梁截⾯，然后根据拟定义的变截⾯梁再定义各个梁截⾯ ID 所在的空间位置。两端的两个截⾯拓扑关系相同，即必须具有相同的 Subtype 类型、相同的栅格数和相同的材料号。例如下⾯给出了⼯字形截⾯的变截⾯应⽤⽰例。finish $ /clear $ /prep7sectype,1,beam,I

secdata,160,120,200,10,10,8 ! 定义梁截⾯ ID=1 及其数据sectype,2,beam,Isecdata,320,240,300,16,16,12 ! 定义梁截⾯ ID=2 及其数据! 创建 3 个关键点和⼀条线

k,1 $ k,2,800,300 $ k,100,400,400 $ l,1,2sectype,3,taper ! 定义变截⾯梁Id=3

secdata,1,kx(1),ky(1),kz(1) ! ⼀个端点的截⾯采⽤ ID1,位置⽤坐标给出secdata,2,kx(2),ky(2),kz(2) ! 另⼀端点的截⾯采⽤ ID2,位置⽤坐标给出et,1,beam189 $ mp,ex,1,2.1e5 $ mp,prxy,1,0.3 ! 定义单元及材料属性lesize,all,,,8 $ latt,1,,1,,100,,3 $ lmesh,all! ⽹分控制、为线赋单元属性、⽹分/eshape,1 $ eplot ! 查看单元形状4. 定义截⾯偏移

当 Type=BEAM 时命令：

SECOFFSET, Location, OFFSETY, OFFSETZ, CG-Y, CG-Z, SH-Y, SH-ZLocation - 偏移有 4 个选择位置，分别为：CENT：梁节点偏移到质⼼（缺省）。SHRC：梁节点偏移到剪⼼。ORIGIN：梁节点偏移到横截⾯原点。

USER：梁节点偏移到⽤户指定位置（相对横截⾯原点），由OFFSETY,OFFSETZ 确定。OFFSETY,OFFSETZ - 仅当 Location=USER 时，梁节点相对于横截⾯原点的偏移量。

CG-Y, CG-Z,SH-Y,SH-Z - ⽤于覆盖程序⾃动计算的质⼼和剪⼼位置。⾼级⽤户可⽤其创建复合材料的横截⾯模型。还可使⽤SECCONTROL 命令控制横截⾯剪切刚度。当 Type=SHELL 时命令：

SECOFFSET, Location,OFFSET

Location - 偏移也有 4 个选择位置，分别为：TOP：壳节点偏移到顶⾯。MID：壳节点偏移到中⾯。BOT：壳节点偏移到底⾯。

USER：⽤户定义，偏移梁由 OFFSET 指定。

OFFSET - 仅当 Location=USER 时，相对于中⾯的偏移距离。

5. 梁截⾯特性列表

命令：SLIST, SFIRST, SLAST, SINC, Details, Type6. 删除所定义的截⾯

命令：SDELETE, SFIRST, SLAST, SINC, KNOCLEAN

其中 KNOCLEAN 为预紧单元清除参数，如为 0 则删除预紧单元并通过 PMESH 再形成；如为 1 则不删除预紧单元。其余参数同 SLIST 命令。7. 绘制所定义截⾯

命令：SECPLOT, SECID, VAL1, VAL2SECID - 截⾯ ID 号。VAL1,VAL2 - 输出控制参数。

对 BEAM：VAL1 = 0 则不显⽰栅格；VAL1 = 1 则现实栅格。对 SHELL：VAL1 和 VAL2 表⽰显⽰层号的围。8. ⾃定义截⾯的存盘和读⼊

存盘命令：SECWRITE, Fname, Ext, --, ELEM_TYPE读⼊命令：SECREAD, Fname, Ext, --, OptionFname - ⽂件名及其路径（可达 248 个字符）。Ext - ⽂件名的扩展名，缺省为“SECT”。

ELEM_TYPE - 单元类型属性指⽰器，此参数意义不⼤。

Option - 从何处读⼊的控制参数。如 Option=LIBRARY（缺省）则从截⾯库中读⼊截⾯数据。如 Option=MESH 则从⽤户⽹分的截⾯⽂件中读⼊，该⽂件包含了栅格和栅点等数据。创建⾃定义截⾯的基本步骤有：① 创建 2D ⾯，可完全表达截⾯形状。

② 定义且仅能定义 PLANE82 或 MESH2000 单元，如果有多种材料则定义材料号。③ 定义⽹分控制并划分⽹格。

④ ⽤ SECWRITE 命令写⼊⽂件。

⑤ ⽤ SECTYPE 和 SECREAD 命令定义截⾯ ID 等。⽰例：

截⾯由两种材料组成，其分界线如图中所⽰，其⾃定义截⾯命令流如下：! EX3.2 ⾃定义多种材料截⾯finish $ /clear $ /prep7

Ro=1.5 $ Ri=1.0 ! 定义两个半径

csys,1 $ cyl4,,,ri $ cyl4,,,ro ! 设置柱坐标系，创建两个圆⾯aptn,all ! 作⾯分割运算wprota,,90$asbwa,all ! 切分⾯wprota,,,90 $ asbw,all $ wpcsys ! 切分⾯et,1,plane82 ! 定义单元类型为 PLANE82

mymat1=4 $ mymat2=7 ! 定义两个材料参数，分别赋值 4 和 7

mp,ex,mymat1,1.0 $ mp,ex,mymat2,2.0 ! 定义材料参考号，具体特性可任意asel,s,loc,x,0,ri $ aatt,mymat1,,1 ! 部圆⾯为材料mymat1 asel,s,loc,x,ri,ro $ aatt,mymat2,,1 ! 外部环⾯为材料 mymat2 allsel$esize,0.25 $ mshape,0,2d ! 定义⽹格控制、单元形状mshkey,1 $ amesh,all ! 定义⽹格划分⽅式并⽹分secwrite,mycsolid,sect ! 将截⾯写⼊mycsolid.sect ⽂件! 下⾯准备读⼊截⾯并使⽤finish $ /clear $ /prep7

et,1,beam189 ! 定义单元类型为 BEAM189

mym1=4 $ mym2=7 ! 定义两个材料参数，此值与 MYMAT 对应mp,ex,mym1,3.0e10

mp,prxy,mym1,0.167 ! 定义材料参考号 MYM1 和具体特性值mp,ex,mym2,2.1e11

mp,prxy,mym2,0.3 ! 定义材料参考号 MYM2 和具体特性值sectype,1,beam,mesh ! 定义⽤户梁截⾯

secread,mycsolid,sect,,mesh ! 读⼊ mysolid.sect ⽂件

k,1$k,2,,,10 $ l,1,2 $ lesize,all,,,20 ! 创建关键点和线，及线的⽹格划分控制latt,,,1,,,,1 ! 此处采⽤了缺省材料参考号，即便指定材料参考号也不起作⽤

lmesh,all $ /eshape,1 ! 划分⽹格，打开单元形状/pnum,mat,1$ eplot ! 显⽰单元材料参考号，并显⽰单元

特别注意的是材料参考号在 SECWRITE 之前就确定了，⽽在使⽤该截⾯时只能使⽤相同的材料参考号。但在前者中可任意设置材料特性值，也就是说在前者中的材料具体特性值没有意义，仅材料参考号有意义。

9. 定义层壳单元的数据（Type=SHELL）命令：SECDATA, TK, MAT, THETA, NUMPT

该命令仅使⽤于 SHELL131、SHELL132、SHELL181、SHELL208、SHELL209 单元。10. 定义预紧截⾯的数据（Type=PRETENSION）

命令：SECDATA, node, nx, ny, nz

修改预紧截⾯数据可采⽤ SECMODIF 命令。11. 定义连接数据（Type=JOINT）

当 Subtype= REVO 时命令：SECDATA ,,,angle1当 Subtype= UNIV 时命令：SECDATA ,,,angle1,,angle3五、设置⼏何模型的单元属性

前⾯介绍了如何定义单元类型、实常数、材料属性、梁截⾯等单元属性，但与⼏何模型还没有任何关系。如何将这些属性与⼏何模型关联呢？这就是对⼏何模型进⾏单元属性的设置，即将这些属性赋予⼏何模型。赋予⼏何模型单元属性，仅 4 个命令:

KATT, LATT, AATT, VATT（简称 xATT 命令）。1. 设置关键点单元属性

命令：KATT, MAT, REAL, TYPE,ESYS

其中 MAT, REAL, TYPE, ESYS 分别为材料号、实常数号、单元类型号、坐标系编号。

该命令为所选择的所有关键点设置单元属性，⽽通过这些关键点复制⽣成的关键点也具有相同的属性。如果关键点在划分⽹格时没有设置属性，则其属性由当前的“ MAT、REAL、TYPE、ESYS”等命令设置。在划分⽹格前如要改变其属性，只需重新执⾏ KATT 命令设置，如果其命令参数为 0 或空，则删除相关的属性。

如果 MAT,REAL,TYPE,ESYS 参数中任意⼀个定义为 -1，则设置保持不变。2. 设置线的单元属性

命令：LATT, MAT, REAL, TYPE, --, KB, KE, SECNUMMAT,REAL,TYPE - 同 KATT 中的参数。

KB,KE - 线始端和末端的⽅位关键点。ANSYS 在对梁划分⽹格时，使⽤⽅

位关键点确定梁截⾯的⽅向。对于梁截⾯沿线保持同⼀⽅位时，可仅使⽤ KB 定位；预扭曲梁（⿇花状）可能需要两个⽅位关键点定位。

SECNUM - 梁截⾯ ID 号。

该命令为所选择的线设置单元属性，但由 KB 和 KE 指定的值仅限于所选择的线，因此通过这些线复制⽣成的线则不具有这些属性（即 KB 或 KE 不能⼀同复制）。但如不使⽤ KB 和 KE 时，通过这些线复制⽣成的线具有同样的属性。不指定单元属性、修改其单元属性与 KATT 命令类似，可参照处理。

在命令 LATT 中如果没有指定 KB 和 KE 则采⽤缺省的截⾯⽅位，缺省截⾯⽅位的确定⽅法是截⾯的xoz坐标平⾯总是垂直总体直⾓坐标系的 XOY 平⾯，且截⾯⾄少有⼀个坐标轴与总体坐标轴⽅向相同或接近。

如果使⽤ KB 和 KE 确定截⾯⽅位，则始点截⾯ yoz 平⾯垂直于 KP1、KP2 和 KB 组成的平⾯且截⾯的 z 轴指向 KB 侧；同理，末端截⾯截⾯ yoz 平⾯也垂直于 KP1、KP2 和KE 组成的平⾯且截⾯的 z 轴指向 KE 侧。如果 KB 和 KE 在不同的⽅向，则截⾯⽅位是变化的，沿线形成⿇花状截⾯。

finish $ /clear $ /prep7

et,1,beam189 $ mp,ex,1,2.1e5 $ mp,prxy,1,0.3 ! 定义单元类型和材料属性sectype,1,beam,i$secdata,100,40,160,10,10,8 ! 定义梁截⾯ ID=1 和截⾯数据

l0=1000 $ dl=500 $ dxc=400 ! 定义⼏个参数k,1 $ k,2,,,l0 $ l,1,2 ! 创建关键点和线

k,100,,dl $ k,200,dxc,-dl $ k,300,2*dxc,dl ! 定义定位关键点k,301,2*dxc+dl $ k,400 $ k,500,8*dxclgen,5,1,,,dxc! 复制⽣成5条线

lsel,s,,,1 $latt,1,,1,,100,,1 ! 线 1 定位点 KB=100lsel,s,,,2 $latt,1,,1,,200,,1 ! 线 2 定位点 KB=200

lsel,s,,,3 $latt,1,,1,,300,301,1 ! 线 3 定位点KB=300, KE=301lsel,s,,,4 $latt,1,,1,,400,,1 ! 线 4 定位点 KB=400lsel,s,,,5 $latt,1,,1,,500,,1 ! 线 5 定位点 KB=500lsel,all $ lesize,all,,,50 ! 定义⽹格划分控制lmesh,all $ /eshape,1 $ eplot ! 划分⽹格并显⽰

3. 设置⾯的单元属性

命令：AATT, MAT, REAL, TYPE, ESYS, SECNMAT,REAL,TYPE - 同 KATT 中的参数。SECN - 截⾯ ID 号（由 SECTYPE 命令定义）。

该命令为所选择的⾯设置单元属性，通过这些⾯复制⽣成的⾯也具有同样的属性。4. 设置体的单元属性

命令：VATT, MAT, REAL, TYPE, ESYS其中参数与 KATT 命令中的参数意义相同。

上述 4 个命令中，LATT 略复杂些，主要是定义梁截⾯的⽅位，其余命令则相对容易。xATT 命令都是对所选择的没有划分⽹格的⼏何图素设置的单元属性，⼀旦划分⽹格，不容许再⽤ xATT 命令设置属性。3.2 ⽹格划分控制

在 3.1 节中介绍了如何定义单元属性和怎样赋予⼏何图素这些性质，这⾥则介绍如何控制⽹格密度或⼤⼩、划分怎样的⽹格及如何实施划分⽹格等问题。

但是⽹格划分控制不是必须的，因为采⽤缺省的⽹格划分控制对多数模型都是合适的；如果不设置⽹格划分控制则 ANSYS ⾃动采⽤缺省设置对⽹格进⾏划分。⼀、单元形状控制及⽹格类型选择1. 单元形状控制

命令：MSHAPE, KEY, Dimension

KEY - 划分⽹格的单元形状参数，其值可取：

KEY=0：如果 Dimension=2D 则⽤四边形单元划分⽹格；如果Dimension=3D 则⽤六⾯体单元划分⽹格。KEY=1：如果 Dimension=2D 则⽤三⾓形单元划分⽹格；如果Dimension=3D 则⽤四⾯体单元划分⽹格。在设置该命令的参数时，应考虑所定义的单元类型是否⽀持这种单元形状。2. ⽹格类型选择命令：MSHKEY, KEY

其中 KEY 表⽰⽹格类型参数，其值可取：KEY=0（缺省）：⾃由⽹格划分（free meshing）KEY=1：映射⽹格划分（mapped meshing）

KEY=2：如果可能则采⽤映射⽹格划分，否则采⽤⾃由⽹格划分。

单元形状和⽹格划分类型的设置共同影响⽹格的⽣成，⼆者的组合不同，所⽣成的⽹格也不相同。ANSYS⽀持的单元形状和⽹格划分类型组合

没有指定单元形状和⽹格划分类型时将发⽣的情况

3. 中间节点的位置控制命令：MSHMID, KEY

其中 KEY 为边中间节点位置控制参数，其值可取：

KEY=0（缺省）：边界区域单元边上的中间节点与区域线或⾯的曲率⼀致。

KEY=1：设置所有单元边上的中间节点使单元边为直的，允许沿曲线进⾏粗糙的⽹格划分。KEY=2：不⽣成中间节点，即消除单元的中间节点。上述⼏条命令的应⽤⽰例如下命令流。! EX3.4 A 两种单元形状和两种⽹格划分⽐较finish $ /clear $ /prep7et,1,plane82 ! 定义单元类型

k,1 $ k,2,8 $ k,3,7,6 $ k,4,1,6 ! 创建关键点a,1,2,3,4 $ esize,1 ! 创建⾯、定义单元尺⼨mshape,0 $ mshkey,0 ! 四边形单元、⾃由⽹格划分

! mshape,0 $ mshkey,1 !四边形形状、映射⽹格划分! mshape,1 $ mshkey,1 !三⾓形形状、映射⽹格划分! mshape,1 $mshkey,0 !三⾓形形状、⾃由⽹格划分

对于中间节点的位置控制⽐较如下命令流所⽰。! EX3.4B 中间节点位置控制⽹格划分⽐较

finish $ /clear $ /prep7

et,1,plane82 $ cyl4,,,4,,8,60 $ lesize,all,,,2 ! 定义单元类型、创建⾯、设置单元尺⼨mshape,0 $ mshkey,1 ! 设置四边形单元形状、映射⽹格划分类型mshmid,0 !（缺省）中间节点在曲边上，与⼏何模型⼀致!mshmid,1 ! 中间节点在直线的单元边上，与⼏何模型有差别!mshmid,2 ! ⽆中间节点，与⼏何模型有差别amesh,all ! 划分⽹格

⼆、单元尺⼨控制

单元尺⼨控制命令有 DESIZE、SMRTSIZE 及 AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE 等 6 个命令。

DESIZE 命令为缺省的单元尺⼨控制，通常⽤于映射⽹格划分控制，也可⽤于⾃由⽹格划分但此时必须关闭 SMRTSIZE 命令；

SMRTSIZE 命令仅⽤于⾃由⽹格划分⽽不能⽤于映射⽹格划分。

因此可以说映射⽹格划分采⽤ DESIZE 命令，⽽⾃由⽹格划分采⽤ SMRTSIZE 命令。1. 映射⽹格单元尺⼨控制的 DESIZE 命令

命令：DESIZE, MINL, MINH, MXEL, ANGL, ANGH, EDGMN, EDGMX, ADJF, ADJM MINL - 当使⽤低阶单元时每条线上的最⼩单元数，缺省为 3。

如 MINL=DEFA 则采⽤缺省值；

如 MINL=STAT 则列表输出当前的设置状态；如 MINL=OFF 则关闭缺省的单元尺⼨设置；

如 MNIL=ON 则重新激活缺省的单元尺⼨设置（缺省时该命令是激活的）。MINH - 当使⽤⾼阶单元时每条线上的最⼩单元数，缺省为 2。ANGL - 曲线上低阶单元的最⼤跨⾓，缺省为15°。ANGH - 曲线上⾼阶单元的最⼤跨⾓，缺省为28°。EDGMN - 最⼩的单元边长，缺省则不限制。EDGMX - 最⼤的单元边长，缺省则不限制。ADJF - 仅在⾃由⽹格划分时，相近线的预定纵横⽐。对 h 单元缺省为 1（等边长），对 p 单元缺省为 4。

ADJM - 仅在映射⽹格划分时，相邻线的预定纵横⽐。对h单元缺省为 4（矩形），对 p 单元缺省为 6。

DESIZE 命令的缺省设置仅在没有⽤ KESIZE、LESIZE、AESIZE、ESIZE 指定单元尺⼨时使⽤，即该命令设置的级别低于上述 4 个命令（与命令的先后顺序⽆关）。2. ⾃由⽹格单元尺⼨控制的 SMRTSIZE 命令命令：

SMRTSIZE, SIZLVL, FAC, EXPND, TRANS, ANGL, ANGH, GRATIO, SMHLC, SMANC, MXITR, SPRXSIZLVL - ⽹格划分时的总体单元尺⼨等级，控制⽹格的疏密程度，可取：

N：智能单元尺⼨等级值，其值在 1（精细）～10（粗糙）之间，此时其它参数⽆效。STAT - 列表输出 SMRTSIZE 设置状态。DEFA - 恢复缺省的 SMRTSIZE 设置值。OFF - 关闭智能化⽹格划分。3. 局部⽹格划分单元尺⼨控制

映射⽹格和⾃由⽹格划分的单元尺⼨控制，总体上可分别采⽤ DESIZE 和 SMRTSIZE 命令进⾏设置，以获得缺省的单元尺⼨和⽹格。但⼤多数情况下仍需要深⼊⽹格划分过程，以获得理想或满意的⽹格和单元尺⼨，这时可通过 LESIZE、KESIZE 和ESIZE 更多地进⾏控制。⑴线的单元尺⼨定义

命令：LESIZE, NL1, SIZE, ANGSIZ, NDIV, SPACE, KFORC, LAYER1, LAYER2, KYNDIV NL1 - 线编号，其值可取 ALL、组件名或装配名及 P 进⼊ GUI 选择线。

SIZE - 如 NDIV 为空，则 SIZE 为单元边长。分段数将⾃动根据线长计算并圆整，如 SIZE 为 0 或空，则采⽤ ANGSIZ 或NDIV 参数。

ANGSIZE - 将曲线分割成许多⾓度，按此⾓度将线划分为多段。该参数仅在 SIZE 和 NDIV 为空或 0 时有效。NDIV - 如为正则表⽰每条线的分段数。

SPACE - 分段的间隔⽐率。如为正，表⽰最后⼀个分段的长度与第 1 段长度之⽐（⼤于 1 表⽰单元尺⼨越来越⼤，⼩于 1 表⽰单元尺⼨越来越⼩）。如为负，则|SPACE| 表⽰中间的分段长度与两端的分段长度之⽐。KFORC - 修改线分段控制参数，仅⽤于 NL1=ALL 时。KFORC 可取：0：仅修改没有指定划分段的线。1：修改所有线。

2：仅修改划分段数⼩于本命令设定值的线。3：仅修改划分段数⼤于本命令设定值的线。

4：仅修改 SIZE、ANGSIZ、NDIV、SPACE、LAYER1、LAYER2 不为 0 的线。如果 KFORC=4 或 0 或空，则原有设置保持不变。LAYER1 - 层⽹格控制参数，⽤来指定层⽹格的厚度。LAYER2 - 层⽹格控制参数，⽤于设置外层⽹格的厚度.

KYNDIV - 当 KYNDIV=0、NO 或 OFF 时，表⽰ SMRTSIZE 设置⽆效；如果线的分段数不匹配，则映射⽹格划分失败。当KYNDIV=1、YES 或 ON 时，表⽰ SMRTSIZE 设置优先，即对⼤曲率或相邻区域优先采⽤ SMRTSIZE 的设置。⽰例：! 下边密上边稀finish $ /clear $ /prep7

et,1,plane82 $ blc4,,,10,10 ! 定义单元类型、创建⾯lsel,s,tan1,y $ lesize,all,,,10 ! ⽔平线定义 10 个分段数lsel,s,loc,x,0 $ lesize,all,,,9,1/8! 左侧线定义 SPACE=1/8

lsel,s,loc,x,10 $ lesize,all,,,9,8 ! 右侧线定义 SPACE=8，左右侧线起终点⽅向不同lsel,all $ mshape,0 $ mshkey,1 ! 定义单元形状和划分类型amesh,all! 中间密外边稀

finish $ /clear $ /prep7

et,1,plane82 $ blc4,,,10,10 ! 定义单元类型、创建⾯

lsel,s,tan1,y $ lesize,all,,,10,-1/5 ! ⽔平线中间段是两边段的 1/5 lsel,s,tan1,x $ lesize,all,,,9,-1/8 ! 竖直线中间段是两边段的 1/8lsel,all $ mshape,0 $ mshkey,1 ! 定义单元形状和划分类型amesh,all

⑵关键点最近处单元边长定义

命令：KESIZE, NPT, SIZE, FACT1, FACT2

NPT - 关键点编号，也可为 ALL、P、组件名或装配名。

SIZE - 沿线接近关键点 NPT 处单元的边长（覆盖任何较低级的尺⼨设置）。如 SIZE=0，则使⽤ FACT1 和 FACT2 参数。FACT1 - ⽐例因⼦，作⽤于以前既有的 SIZE 上，仅在本 SIZE=0 或空时有效。FACT2 - ⽐例因⼦，作⽤于与关键点 NPT 相连的线上设置的最⼩分段数。