在划分网格前，用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。单元属性主要包括：单元类型、实常数、材料常数。典型的实常数包括：厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。材料属性包括：弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。
ANSYS为用户提供了两种网格划分类型：自由和映射
所谓“自由”，体现在没有特定的准则，对单元形状无限制，生成的单元不规则，基本适用于所有的模型。自由网格生成的内部节点位置比较随意，用户无法控制。操作方式是打开Mesh Tool工具条上的Free选项。所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。对于面，自由网格可以只由四边形单元组成，也可以只由三角形单元组成，或两者混合。对于体，自由网格一般限制为四面体单元。
映射网格划分要求面或体形状满足一定规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元，它生成的单元形状比较规则，适用于形状规则的面和体。对于映射网格划分，生成的单元尺寸依赖于当前DSIZE、ESIZE、KESIZE、LESIZE和ASIZE的设置。Smartsize不能用于映射网格划分。当使用硬点时，不支持映射网格划分。
面映射网格划分：包括全部是四边形单元或者全部是三角形单元。
此面必须由3或4条线围成，在对边上必须有相等的单元划分数。如果此面由3条线围成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数。对边网格数之差相等，或者一对对边网格数相等，另一对网格数之差为偶数，也可以进行映射网格划分。
如果一个面由多于4条的线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，然而，为了将总的线数减少到4，其中的某些线可以被加起来（add）或连接起来（concatenated，一种进行网格划分时的操作）。
代替进行连接操作（concatenation），可以用拾取一个面的3个或4个角点来进行面映射网格划分，这种简化的映射网格划分方法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。
为了得到映射网格，必须在面的对边上指定相等的线的划分数（或者定义线的划分数对应于某种传递方式）。不需要在所有的线上指定划分数，只要是采用映射网格划分，程序会将线的划分数由一条边传递到对边，传递所有相邻的要划分网格的面）
体映射网格：为了给一个体划分六面体单元，则必须满足
·它必须是块形（六面体），五面体或四面体形
·在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相等
·如果体是棱柱形或四面体形，在三角形面上的单元划分数必须是偶数
·相对棱边上划分的单元数必须相等
为了进行体映射网格划分，可以通过连接面来减少围成体的边界面的数目。给体进行映射网格划分时，连接面也要求连接线。在有些情况下，也可以将面加起来而不用面连接的方法（当面是平的并且共面时），这样，使用加的操作比使用连接操作更好。在完成加的操作后，仍需进行边界线的连接操作。
MSHKEY，KEY指定网格划分种类，KEY的值为“0”时采用自由网格划分，为“1”时采用映射网格划分，为“2”时首先按映射网格划分，不能划分时则采用自由网格划分。
MSHAPE，KEY，DIMENSION指定单元划分形状，当KEY=0、DIMENSION=2D时采用四边形单元划分网格；当KEY=0、DIMENSION=3D时采用六面体形单元划分网格；当KEY=1、DIMENSION=2D时采用三角形单元划分网格；当KEY=1、DIMENSION=3D时采用四面体形单元划分网格
智能尺寸网格划分
灵活的Smartsize（单元大小）是自由网格划分操作生成初始单元大小的网格划分特点，它在自动网格生成过程中对生成合理的单元形状提供了机会。Smartsize算法首先对将要划分网格的面或体上的所有线估算单元边长大小，然后对几何体上的弯曲近似区域的线进行细化，最后自动生成合理形状的单元和单元尺寸分布。它的控制有两种：基本控制和高级控制。
①基本控制：可以简单指定网格划分尺寸（1～10，对应网格由细到粗）命令SMRTSIZE，SIZLVL
②高级控制：用来设置人工控制网格质量，命令SMRTSIZE
1 ANSYS软件、分析流程及网格划分介绍
ANSYS是由美国Pittsburgh大学力学系教授John Swanson博士为工程分析而开发的大型商业套装CAE软件，它集结构、流体、热、电磁、声学和耦合场于一体，应用于诸多领域。ANSYS软件的分析可分为前处理、求解和后处理三个过程，如图1所示。 图1 ANSY$计算分析基本流程
ANSYS有限元分析是通过采用大量几何形状简单的单元组合来近似描述整体结构，利用单元节点变量对单元内部变量进行插值来实现对总体结构的分析计算。将结构离散成简单单元的组合，称为有限元网格划分，简称网格划分。这些简单单元的集合称为有限元网格，简称为网格。划分的网格形式对计算精度和计算规模产生直接的影响，因而，网格划分是建立有限元模型的一个重要环节，要求考虑的问题较多，工作量大。利用参数化程序设计语言APDL(ANSYS Parametric Design Language)将ANSYS命令组织起来，编写出参数化的网格划分程序，提高ANSYS使用效率和网格划分质量，并完成对长虹SF21366型电视机模型的有限元网格划分。
2 APDL划分网格的实现
在对由多种材料构成的复杂模型进行网格划分时，应考虑网格数量、结构的对称性、细节略去和应力梯度大小等因素，需多次调整才能得到理想的网格。而APDL命令流表达清晰、便于修改和复制，可灵活的对模型进行网格划分。
在对具体实体模型进行网格划分时，从ANSYS OUTPUT Window可知默认的网格划分顺序是根据实体编号从小到大逐一进行网格划分的。而APDL命令流可以通过对实体模型的网格划分顺序进行调整，影响网格划分质量，为获得较理想的网格，先按照默认的方式自由划分网格，找出错误、警告或划分质量不理想单元的所在实体编号，找到适合此实体的网格划分方法，用APDL命令流建立编号数组，并将实体编号放人其中。以相同方式为每一个实体找到适合其自身的网格划分方法，将所有与实体编号对应的网格划分方法以宏名放入网格划分方数组中。建立循环，在对实体模型进行网格划分时按照实体编号和一定的顺序调用与其对应的划分方法。
用APDL对长虹SF21366型电视机进行网格划分，如图2所示。其命令如下：
/PREP7 ！进入前处理
*DIM，LA，ARRAY，8，5！将实体所属线号放入LA二维数组中
*SET，LA(1，1)，15，16，4，3，19，54，24，52！给二维LA数组赋值
*SET，LA(1，5)，2，1，5，6，12，8，7，11
*DIM，LB，ARRAY，5!将对不同线段划分的段数放入LB一维数组中
LB(1)=20，30，10，20，40
*DO，AB，1，5！用双重循环按照设定的段数划分实体所属线
*DO，C，1，8
LESIZE，LA(C，AB)，，，LB(AB)，，，，，1！调用线号数组LA并通过调用段数数组LB时其设置划分的段数
* ENDDO!结束嵌套循环
* ENDDO!结束外部循环
*DIM，LD，ARRAY，9，2
LD(1，1)=1，13，24，4，9，7，16，10，14！将要被划分网格的实体编号按照一定顺序放入二维数组LD中
LD(1，2) -2，26，21，27，25，23，22，15，17
* DO，LLD，1，2!用双重循环划分实体
MAT，LLD!给被划分的实体赋材料属性
REAL，LLD!给被划分的实体赋实常数
MSHAPE，0，2D
MSHKEY，1
*DO，LLE，1，9
ASEL，S，LD (LLE，LLD)调用LD数组选中将被划分的实体
AMESH，LD( LLE，LLD )!调用LD数组选中划分的实体
*ENDDO!结束嵌套循环
*ENDDO!结束外部循环
以上是对该型电视机的CRT网格划分的命令流，以相同方式划分电视机壳体肋板和前后夕院等部件。
a APDL划分网格 b 自由划分网格
图2 实体模型网格划分
图2是用APDL通过以上方式和自由划分网格对长虹SF21366型电视机的实体模型的网格划分。由单元信息表1可反映出通过APDL划分的电视机有限元模型的网格质量较好。
表1 单元信息对比表
3 结论
ANSYS软件经过几十年的发展，日趋成熟。它不但具有良好的数据库管理和强大的前后处理功能，而且还时刻追踪先进的计算方法和计算机技术，不断提高分析精度和扩展自身的开放性，并提供良好的二次开发功能。在此我们完成了对长虹SF21366型电视实体模型的网格划分，改善了对复杂实体模型的网格划分效果。
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