網格劃分是有限元分析中很重要的一點，將復雜幾何體轉換為有限數量的網格單元的組合，是有限元分析的基本核心。網格劃分質量的好壞，直接影響分析計算的效率和結果。

(資料圖)

隨著技術的發展，網格自動化程度越來越高，得到的網格質量也越來越好，對于工程實際來說，自動化網格已經可以滿足分析需求，但自動化不代表我們什么都不做，我們仍需要做些網格控制，基于控制產生自動化的網格。

ANSYS Meshing是Ansys Workbench的一個組件，可以支持多種物理場分析需求，包括結構、流體和電磁等主要物理場模塊。對于ANSYS Meshing，我們需要理解幾個方面：網格方法、全局控制、局部控制和網格質量等內容，今天我們對這幾個方面做下簡要的介紹。

劃分網格的目的是為了將連續體的數值計算轉換到單元/節點上，求解物理原理平衡方程，將求解域離散為單元（網格），以合適質量的網格平衡計算效率與精度。

基于分析場的維度，網格劃分也分為2D和3D網格：

01對于2D網格只有三角形與四邊形的區別，可以有四邊形主導、三角形主導和多區域（混合）方法，配合網格控制實現劃分。

02對于3D網格，基于其形狀，有全六面體網格、掃略網格（棱柱）、六面體主導（混合）和自由網格（全四面體）等劃分方法。幾何形狀越規則，靠前的網格劃分越容易實現，四面體網格可以劃分任意幾何體，是自動化網格的基礎。

對于六面體與四面體網格優劣方面，有簡單的幾點說明（更詳細的差異可以聯系我們）：

六面體相比四面體的優勢，更少的單元、更快的求解時間、更高的精度；

四面體相比六面體的優勢，復雜幾何更容易劃分網格、四面體（或多邊形網格）更容易達到網格質量要求。

網格控制主要是以尺寸為主，匹配為輔。通過控制邊、面、體的尺寸，以及曲邊網格數量、狹長幾何網格層數、以及不同尺寸網格之間的過渡速度來實現對于自動化網格的人為干涉；

通過對于相似特征、陣列特征、對稱特征以及接觸等特征的匹配控制實現指定幾何的網格一致性。

上面介紹的都是網格劃分的控制內容，網格劃分的核心是高質量高效率的網格，這里面的網格質量，實質上就是網格與正多邊形（2D）或正多面體（3D）的接近程度，可以說100%正多邊形/正多面體的網格質量是1，其標準又分為幾個小方面：

Element Quality 網格質量；

Aspect Ratio 縱橫比；

Jacobian Ratio 雅克比系數；

Warping Factor 翹曲系數；

Parallel Deviation 平行偏差；

Maximum Corner Angle最大角度；

Skewness 斜交性；

Orthogonal Quality正交性；

Characteristic Length 特征長度；

一般來說，我們只要關注第一項網格質量即可，通常最小網格質量大于0.05，如對結果要求更高，也可以提高此項。//

對于網格劃分，更多的需要經驗積累，增加熟練度。軟件的智能化與自動化的提升，解放了工程師的繁重工作，但通過對網格劃分原理和要點的理解可以讓我們在計算效率與結果精度之間更好的平衡，在得到可靠的結果前提下，盡可能提高計算效率。更詳細的網格劃分學習與培訓，或對于網格原理的不同理解，可以聯系我們一起討論。

上海艾羽信息科技有限公司是一個以CAE軟件銷售、技術咨詢及服務，仿真咨詢及規劃布局為一體的高科技公司，在通用機械、新能源三電、高科技、醫療、汽車有豐富的項目經驗和知識積累。

作為ANSYS的合作伙伴，艾羽致力于將ANSYS推出的產品，通過業界性能頗佳、頗豐富的工程仿真軟件產品組合幫助客戶解決復雜的仿真難題。力求與ANSYS一起，共同為中國制造業提供先進的仿真技術，通過仿真技術支撐中國2025。