浅谈ANSYS Workbench平台中Mesh Editing的方法
ANSYS Workbench平台的Meshing模块是一个具多种多样的网格设置及调整功能的工具，总体上来说其主要包括Generation of Contact Elements（接触单元的生成）、RenamingMesh Control Tools（重命名网格控制工具）、Mesh Numbering（网格编号）、Mesh Editing（网格编辑）及CreatingSection Planes（创建平面截面）五种功能，这些功能对提高网格划分质量及网格编辑提供了方便快捷的途径，虽然相比ANSA、HyperMesh等专业的网格划分工具，其功能稍逊色一些，但是完全能够满足使用者对划分完的网格进行设置及调整，已达到提高网格质量的目的。在网格的划分阶段，往往需要对划分好的网格模型中的局部网格进行微调整，以提高局部或者个别网格的质量，在新版本ANSYS Workbench平台的Meshing模块中提供了Mesh Editing（网格编辑）工具，能快速对网格中的节点进行调整。
一、Mesh Editing（网格编辑）介绍
Mesh Editing（网格编辑）工具使您能够改进或改进网格的质量，并更有效地为具有多个部分的大型模型创建连续的，适形的网格。您可以移动单个节点，将节点合并在一起，匹配节点，或使用网格连接来连接拓扑上断开的表面体和实体的网格。如果两个不同部分的节点是一致的（在同一位置有重复的节点），则合并节点来加入它们就更快。如果节点位于不同位置，则应使用网格连接或接触设置进行匹配。
单值得注意的是：MeshConnections（网格连接）工具仅对薄壳类几何体有效；Contact Matches（网格匹配）工具仅对实体网格有效；Node Move（网格移动）和Node Merge（网格合并）两个工具对实体网格、薄壳几何网格和线网格均有效。
本文将对MeshConnections（网格连接）、Node Move（网格移动）和Node Merge（网格合并）三方面通过一个案例进行讲解。
二、插入Mesh Connections（网格连接）工具命令
下面通过如图1所示模型对网格连接的方法进行简单介绍。
图1 模型
Step1：启动ANSYS Workbench 18，进入主界面。
Step2：双击主界面Toolbox（工具箱）中的AnalysisSystems→Static Structural（静力分析）选项，即可在Project Schematic（项目管理区）创建分析项目A，如图2所示。
图2 创建分析项目A
Step3：双键单击项目A中的A2（Geometry），进入DesignModeler建模平台，依次选择菜单栏中的Units→Millimeter，设置单位为mm。
Step4：单击左侧Tree Outline窗口下面的XYPlane，在单击工具栏中的
Step5：单击Sketching选项卡，切换到草绘界面，单击Draw→Line命令，然后从坐标原点开始向上绘制一条直线如图3所示。
图3 建立几何
Step6：选择Dimensions→General，然后单击刚刚建立的Line，此时在下面的DetailsView详细设置窗口中出现默认长度的标记，修改长度为40mm，如图4所示。
图4 修改长度
Step7：单击工具栏中的
1）在Geometry栏中选中刚刚建立的Sketch1，并单击Apply按钮，此时会在Geometry栏右侧出“Sketch1”字样；
2）在Extent Type栏中的ED1,Depth(>0)栏中输入长度为20mm，其余默认。
Step8：单击工具栏中的
Step9：单击Tree Outline→XYPlane命令，再工具栏中单击
Step10：单击左侧Tree Outline窗口下面的Plane4，在单击工具栏中的
Step11：单击Sketching选项卡，切换到草绘界面，单击Draw→Arc by 3 Points命令，绘制如图7所示的半圆弧，此时应注意半圆弧的上端点与坐标原点留有一定的间距。
图7 建立几何
Step12：选择Dimensions→Vertical，然后选择横坐标和半圆弧的上定点，并修改长度为0.5mm，如图8所示。
图8 标注
Step13：选择Dimensions→Radius，对圆弧进行标注，并修改半径为5mm，如图9所示。
图9 标注
Step14：单击工具栏中的
3）在Geometry栏中选中刚刚建立的Sketch2，并单击Apply按钮，此时会在Geometry栏右侧出“Sketch2”字样；
4）在Extent Type栏中的ED1,Depth(>0)栏中输入长度为20mm，其余默认。
Step15：单击工具栏中的
Step16：关闭DesignModeler建模平台，在Workbench平台中双击A4（Model）进入网格划分平台。
Step17：此时在Project→Model(A4)→Geometry前面出现了？，检查可知，建立的薄壳模型没有设置厚度，此时选中两个几何文件名，在下面弹出的如图12所示Details of“Multiple Selection”详细设置对话框中的Thickness栏中输入0.5mm，其余默认即可。
Step18：右键选择Mesh，在弹出的如图13所示的快捷菜单中依次选择Insert→Manual MeshConnection选项。
图13 网格连接设置
Step19：此时在Project→Mesh下面出现了MeshEdit选项，单击Mesh Edit→Mesh Connection Group→Mesh Connection，在下面弹出的如图14所示Details of“Mesh Connection”详细设置窗口中进行设置：
1）在Master Geometry栏中选择平面薄壳几何的下端线，单击Apply；
2）在Slave Geometry栏中选择半圆弧薄壳几何的上端线，单击Apply；
3）将Definition→ToleranceType选项卡中的选项改为Value，表示人工设置接触偏差值；
4）在Tolerance Value栏中输入偏差为0.6mm；
5）其余默认，单击工具栏中的
图14 网格连接设置
Step20：单击Mesh命令，将显示如图15所示网格。
图15 网格
三、插入Node Move（节点移动）工具命令
Step1：右键单击Outline→Project→Mesh→Insert→Node Move命令如图16所示，创建节点移动命令。
图16 节点移动
Step2：单击工具栏中的
图17 节点移动方法
Step3：依次将这一行所有的网格节点都移动到同一水平位置，如图18所示的。
图18效果
Step4：单击工具栏中的
注意：如果单击Undo All按钮，那么所有的移动操作均被取消。
图19 效果
四、插入Node Merge（节点合并）工具命令
Step1：单击工具栏中的MeshEdit下面的Node Merge，如图20所示；
图20 Node Merge
Step2：此时在Project→Mesh下面出现了MeshEdit选项，单击Mesh Edit→Mesh Connection Group→Node Merge，在下面弹出的如图21所示Details of“Node Merge”详细设置窗口中进行设置：
6）在Master Geometry栏中选择平面薄壳几何的下端线，单击Apply；
7）在Slave Geometry栏中选择半圆弧薄壳几何的上端线，单击Apply；
8）将Definition→ToleranceType选项卡中的选项改为Value，表示人工设置接触偏差值；
9）在Tolerance Value栏中输入偏差为0.5mm；
10）其余默认，单击工具栏中的
图21 网格合并设置
Step3：单击Mesh命令，将显示如图22所示网格，网格两个边上的节点已经被合并。
图22 网格
五、总结
本文通过对一个不连续几何的不同类型的接触设置，实现了网格节点的合并功能，网格的移动及网格节点的连接。
来源： 西莫电机论坛
作者：刘成柱
