ANSYS

原创： 唐深 51CAE

在机械结构静力、动力学分析中，会遇到大量的实体结构，如活塞曲柄、汽车轮毂、齿轮等。对实体划分网格，常用四面体网格和六面体网格。

四面体网格可以快速、自动地生成，用户不用太多干预并且网格划分成功率高，适合于复杂几何形状。

相较于六面体网格，在获得同等结果精度条件下，四面体网格需要更多的单元节点数，因而将耗费更长的CPU计算时间和更多的数据存储空间。 另外，动力学分析（如模态、谐响应分析）需要均匀尺寸的网格，六面体网格仍然是首选，甚至有些显示有限元求解器只接受六面体网格。

通常情况下，CAE工程师遇到的几何体都不会很规整，想要得到高质量的六面体网格，除了要对几何进行简化，如去掉不影响结果的倒角、细孔等特征，还需要耗费大量的时间和精力对几何体进行切割。

Multizone(多区)网格划分是ANSYS Workbench中的一种网格划分方法，其基于ICEM CFD Hexa程序块，能将目标区域自动分解成多个可以扫掠或是自由划分的区域，再生成高质量的网格。对于一些比较规整的单体部件，传统扫掠方法仍然难以直接扫掠得到六面体网格，而MMultizone网格划分只需要简单的指定源面、设置网格控制参数等，即可对零件进行自动分区进行得到高质量的网格，大大提高网格划分效率。

如图所示的螺栓模型，如果想划分规则的六面体网格，按照传统方法，需要先对螺栓进行体切割，再分段扫掠生成六面体网格。

现在我们采用Multizone网格划分方法，只需要进行简单的设定，如指定源面、边的分段等，如下图。

不用分割体，Multizone网格划分生成的六面体单元如下图。

小结 

相较于传统的分割、扫掠生成六面体单元的网格划分方法，Multizone网格划分方法省略了分割步骤，适当参数设置即可生成高质量六面体网格，方便快捷、大大提高前处理建模效率。