ANSYS-ICEMCFD自動(dòng)體網(wǎng)格生成

自動(dòng)體網(wǎng)格劃分體網(wǎng)格劃分自動(dòng)創(chuàng)立三維網(wǎng)格單元填充空間一般為“非結(jié)構(gòu)”主要為四面體網(wǎng)格全三維分析二維分析不能真實(shí)模擬內(nèi)/外流動(dòng)模擬結(jié)構(gòu)化實(shí)體建模熱應(yīng)力更多內(nèi)容!標(biāo)準(zhǔn)流程從幾何開始Octreetetra〔八叉樹四面體〕Robust〔魯棒性〕WalkoverfeaturesCartesian〔迪卡爾〕最快必須設(shè)定尺寸從已存在的網(wǎng)格開始Delauney/T-grid快速AdvancingFront梯度光順，尺寸過渡六面體核心網(wǎng)格全六面體同時(shí)存在幾何和面網(wǎng)格局部模型已存在網(wǎng)格增長(zhǎng)層“棱柱”“多區(qū)域”Block網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格>完成網(wǎng)格

>體網(wǎng)格生成棱柱網(wǎng)格

(可選)作為分開的過程也可以隨四面體網(wǎng)格生成自動(dòng)劃分一般步驟首先設(shè)置體網(wǎng)格參數(shù)全局參數(shù)設(shè)置>體網(wǎng)格參數(shù)選擇網(wǎng)格類型在網(wǎng)格類型下選擇網(wǎng)格生成方法為特定方法設(shè)置選項(xiàng)設(shè)定網(wǎng)格尺寸全局作為面網(wǎng)格局部局部/面/線網(wǎng)格設(shè)置作為面網(wǎng)格限于從幾何開始Octree〔叉樹〕Cartesian〔迪卡爾〕定義體區(qū)域一般在復(fù)雜模型上進(jìn)行Octree劃分多區(qū)域定義密度區(qū)域(可選)在體內(nèi)幾何不真實(shí)存在的區(qū)域定義網(wǎng)格尺寸導(dǎo)入/創(chuàng)立外表網(wǎng)格作為面網(wǎng)格對(duì)于Delauney,AdvancingFront,T-grid,Hex-Dominant所有這些類型采用全局和局部網(wǎng)格設(shè)置，從幾何開始自動(dòng)創(chuàng)立網(wǎng)格而不需要用戶干預(yù)，如果有疑問，可以先生成面網(wǎng)格，然后從面網(wǎng)格開始。定義材料點(diǎn)定義體區(qū)域

可選

用于復(fù)雜幾何

多體區(qū)域

幾何->創(chuàng)立體

材料點(diǎn)

兩點(diǎn)中心

任意選擇兩點(diǎn)使其中點(diǎn)在體區(qū)域內(nèi)

首選

在特定點(diǎn)

通過體內(nèi)點(diǎn)在體內(nèi)定義體區(qū)域

由拓?fù)潢P(guān)系

通過設(shè)置封閉曲面定義體

必須首先建立診斷拓?fù)?/p>

整個(gè)模型

自動(dòng)定義所有體

已經(jīng)選擇的面

用戶從封閉體選擇面

網(wǎng)格類型四面體/混合最普遍四面體帶有六面體核心網(wǎng)格六面體網(wǎng)格(cartesian)填充主要區(qū)域四面體(陣面推進(jìn)法那么)用來填充外表或棱柱層和六面體核心網(wǎng)格之間的區(qū)域四面體和六面體網(wǎng)格間采用金字塔過渡有附面層從三角形外表網(wǎng)格生成棱柱層從四邊形面網(wǎng)格生成六面體網(wǎng)格四面體/或六面體核心網(wǎng)格填充內(nèi)部區(qū)域金字塔覆蓋四邊形區(qū)域六面體核或六面體附面層與結(jié)構(gòu)六面體網(wǎng)格合并的混合網(wǎng)格純四面體有棱柱層的四面體四面體/棱柱層/六面體核心網(wǎng)格網(wǎng)格類型六面體為主的網(wǎng)格從已存在的四邊形面網(wǎng)格開始近外表的六面體網(wǎng)格質(zhì)量較好有時(shí)內(nèi)部網(wǎng)格質(zhì)量稍差能夠很好滿足靜態(tài)變形要求笛卡爾自動(dòng)純六面體Rectilinearmesh階梯梯度體適應(yīng)最快速創(chuàng)立體網(wǎng)格方法網(wǎng)格生成方法四面體/混合魯棒性(八叉樹)和面網(wǎng)格一樣>PatchIndependent保存體內(nèi)四面體網(wǎng)格如果已經(jīng)有復(fù)雜的不干凈的幾何不想花太多時(shí)間處理幾何不想花太多時(shí)間仔細(xì)化面網(wǎng)格不想花時(shí)間修補(bǔ)簡(jiǎn)化幾何只需要在幾何上設(shè)置適當(dāng)?shù)某叽鏟artsSurfacesCurves八叉樹方法Octree幾何網(wǎng)格細(xì)節(jié)網(wǎng)格忽略狹長(zhǎng)面ICEMTetra使用獨(dú)立于幾何小面的Octree方法體網(wǎng)格首先生成獨(dú)立于幾何模型的體網(wǎng)格網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)映射到模型外表、線和點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生外表網(wǎng)格網(wǎng)格與幾何外表的構(gòu)成不關(guān)聯(lián)不是外表上所有的邊需要捕捉隱藏線/點(diǎn)DeleteFilterpoints/curvesunderBuildDiagnosticTopology八叉樹四面體網(wǎng)格對(duì)幾何的需求需要封閉的幾何模型

BuildDiagnosticTopology

查找喪失的面

查找洞和縫隙

四面體能忽略小于當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)格尺寸的縫隙

推薦捕捉幾何的特征線和點(diǎn)

推薦定義區(qū)域的材料點(diǎn)

對(duì)于簡(jiǎn)單的幾何，四面體網(wǎng)格生成器能夠自動(dòng)生成物質(zhì)點(diǎn)

設(shè)置全局、外表和線段的網(wǎng)格參數(shù)

注意網(wǎng)格數(shù)量信息

幾何修復(fù)工具能快速找到問題并予以解決喪失入口面高亮黃邊顯示洞的存在使用點(diǎn)和線特征

引入幾何模型不包括點(diǎn)和線僅在外表設(shè)定網(wǎng)格大小粗化的網(wǎng)格忽略了幾何細(xì)節(jié)曲線和點(diǎn)影響網(wǎng)格捕捉幾何的能力!創(chuàng)立拓?fù)淠苋菀椎夭蹲綆缀蔚奶卣骶€與點(diǎn)曲線和點(diǎn)包括

網(wǎng)格參數(shù)在面和線上設(shè)置捕捉了網(wǎng)格細(xì)節(jié)Octree–選項(xiàng)設(shè)置選項(xiàng):全局網(wǎng)格設(shè)置>體網(wǎng)格參數(shù)作為后臺(tái)運(yùn)行作為獨(dú)立過程運(yùn)行.圖形界面保持交互式.快速過渡從粗網(wǎng)格到細(xì)網(wǎng)格快速過渡減少網(wǎng)格量EdgeCriterion〔邊評(píng)判〕通過一個(gè)因子細(xì)分網(wǎng)格比設(shè)定參數(shù)能更好的捕捉幾何外形定義Thincuts處理細(xì)縫、尖角的工具用戶選擇一對(duì)部件解決兩個(gè)相鄰面的單元突越光順網(wǎng)格生成后自動(dòng)光順粗化更多細(xì)節(jié)請(qǐng)見幫助手冊(cè)O(shè)ctree–選項(xiàng)運(yùn)行選項(xiàng):計(jì)算網(wǎng)格>體網(wǎng)格參數(shù)創(chuàng)立棱柱層部件網(wǎng)格設(shè)置后開始四面體網(wǎng)格完成后立即開始在現(xiàn)有的四面體網(wǎng)格上生成創(chuàng)立六面體核心網(wǎng)格保存外表網(wǎng)格〔或棱柱層〕，拋棄四面體網(wǎng)格迪卡爾網(wǎng)格填充體內(nèi)部金字塔過渡輸入選擇幾何選擇所有可見一個(gè)一個(gè)部件進(jìn)行每個(gè)部件網(wǎng)格獨(dú)立部件之間網(wǎng)格非一致從文件開始選擇tin文件使用已有的網(wǎng)格選擇已經(jīng)生成面網(wǎng)格的部件采用一致性匹配八叉樹體網(wǎng)格和面網(wǎng)格基于曲率變化的網(wǎng)格自適應(yīng)加密基于曲率網(wǎng)格細(xì)分八叉樹自動(dòng)細(xì)分以捕捉幾何細(xì)部特征，細(xì)分的網(wǎng)格小于外表設(shè)定的網(wǎng)格輸入尺寸需要與ScaleFactor相乘，該值是網(wǎng)格細(xì)分的下限主要用于幾何形狀確定網(wǎng)格大小，防止了對(duì)每一對(duì)象設(shè)定網(wǎng)格參數(shù)NaturalSize:與Factor相乘得到全局最小的網(wǎng)格尺寸設(shè)定網(wǎng)格尺寸〔Prescribedelementsize〕:外表/曲線的最大網(wǎng)格參數(shù)與比例因子相乘得到的實(shí)際網(wǎng)格尺寸設(shè)定網(wǎng)格尺寸足夠了在曲率變化段網(wǎng)格自動(dòng)細(xì)分曲率自適應(yīng)PrescribedsizeMinsizelimitRefinement=12加密沿圓上布置的網(wǎng)格數(shù)量防止網(wǎng)格細(xì)分到達(dá)globalminimum這會(huì)造成網(wǎng)格數(shù)量極其大沿圓布置的網(wǎng)格數(shù)量到達(dá)設(shè)定值后即停止增長(zhǎng)不會(huì)低于網(wǎng)格Naturalsize的網(wǎng)格例子采用更大的網(wǎng)格完成細(xì)化網(wǎng)格填充不用全局最小尺寸捕捉曲率自適應(yīng)加密,縫道處的網(wǎng)格Prescribedsize

MinsizelimitCellsinGap=5Prescribedsize

Naturalsize(1/5thsmaller)CellsinGap=5縫道單元在窄縫隙的需要的網(wǎng)格數(shù)量防止網(wǎng)格細(xì)分到達(dá)globalminimum這會(huì)造成網(wǎng)格數(shù)量極其大沿圓布置的網(wǎng)格數(shù)量到達(dá)設(shè)定值后即停止增長(zhǎng)縫隙網(wǎng)格不會(huì)小于naturalsize例子縫隙僅僅一個(gè)網(wǎng)格不會(huì)小于naturalsize必須設(shè)置更小的naturalsizeWorkshop進(jìn)行EngineBlock教程網(wǎng)格生成方法四面體/混合網(wǎng)格快速(陣面推進(jìn))如果已經(jīng)有質(zhì)量好的外表網(wǎng)格從外表網(wǎng)格開始從八叉樹從導(dǎo)入的局部面網(wǎng)格Usesinitialpointcloud;distributedsothatthecentroidofanytetraisoutsidecircumsphereofanyneighboringtetra設(shè)置選項(xiàng):內(nèi)存分配因子分配更多的內(nèi)存通常自動(dòng)化增長(zhǎng)因子從面開始的增長(zhǎng)率填補(bǔ)體網(wǎng)格里的洞劃分所有區(qū)域網(wǎng)格對(duì)于多物質(zhì)點(diǎn)體網(wǎng)格生成，完成后進(jìn)行體網(wǎng)格part分配錯(cuò)誤輸出診斷網(wǎng)格方法四面體/混合光順(AdvancingFront)和陣面推進(jìn)一樣快(Delauney)但是使用陣面推進(jìn)法從外表向內(nèi)部推進(jìn)網(wǎng)格來自GE/CFX的算法網(wǎng)格尺度變化更加漸進(jìn)更精細(xì)外表網(wǎng)格質(zhì)量必須相當(dāng)高設(shè)置選項(xiàng):自適應(yīng)檢查檢查填充小縫隙運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)Tgrid來自fluent的體網(wǎng)格運(yùn)算法和delauney略有不同靠近外表漸進(jìn)過渡向內(nèi)部快速過渡網(wǎng)格方法運(yùn)行選項(xiàng):類似Delauney,AdvancingFront,TGrid創(chuàng)立棱柱層/六面體核心網(wǎng)格和八叉樹法一樣對(duì)于AdvancingFront,TGrid不提供六面體核心網(wǎng)格輸入所有幾何沒有用戶輸入，首先運(yùn)行外表網(wǎng)格采用參數(shù)Shell/Part/Surface/CurveMesh設(shè)置現(xiàn)有網(wǎng)格PartbyPart/FromFile和Octree法類似體部件名稱對(duì)于新生成的四面體網(wǎng)格ComparisonOctreeDelauneyAdv.frontExpansionRatio=1.2設(shè)置網(wǎng)格尺寸CreateMeshDensity用一定大小的網(wǎng)格填充體區(qū)域,例如.在機(jī)翼尾跡設(shè)定這樣的區(qū)域無實(shí)際幾何!(例如圓柱)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)不限制在密度盒外表可以與幾何外表相交在密度盒內(nèi)創(chuàng)立密度盒設(shè)置Size需要乘以比例因子ScaleFactorRatio網(wǎng)格生長(zhǎng)比率Width密度盒內(nèi)填充網(wǎng)格的層數(shù)類型TypePoints–用2-8個(gè)位置的點(diǎn)〔2點(diǎn)為圓柱狀〕Entitybounds–用選擇對(duì)象的邊界作密度盒其他全局網(wǎng)格設(shè)置選項(xiàng)定義周期性邊界條件DefinePeriodicity在周期性面上強(qiáng)行節(jié)點(diǎn)對(duì)齊對(duì)于劃分網(wǎng)格和求解，僅需要取幾何的一個(gè)周期旋轉(zhuǎn)周期輸入基點(diǎn)Base,軸Axis,和角度Angle平移周期輸入偏移量offset經(jīng)驗(yàn):把材料點(diǎn)放在近中間面棱柱層網(wǎng)格劃分棱柱層為了更好模擬邊界層效應(yīng)網(wǎng)格和外表正交過程設(shè)定全局棱柱層參數(shù)選擇產(chǎn)生棱柱層的部件通常為壁面邊界為每個(gè)部件設(shè)定局部參數(shù)覆蓋全局設(shè)定參數(shù)默認(rèn)為0，那么采用全局設(shè)定從存在的網(wǎng)格開始作為體網(wǎng)格的一局部運(yùn)行棱柱層–全局參數(shù)Otherstofollow全局棱柱參數(shù)Growthlaw增長(zhǎng)規(guī)律exponential:指數(shù)h(r)(n-1)[n為層]linear:線性h(1+(n-1)(r-1))Initialheight初始高度 h不指定時(shí)自動(dòng)計(jì)算Numberoflayers層數(shù) NHeightratio 高度比率 rTotalheight 總高度 總棱柱厚度指定4個(gè)參數(shù)中的3個(gè)–Computeparams將計(jì)算余下的參數(shù)運(yùn)行生成棱柱層從體網(wǎng)格開始在運(yùn)行體網(wǎng)格之前必須翻開每個(gè)部件棱柱層網(wǎng)格設(shè)置設(shè)置高度,比率,層數(shù)否那么采用全局默認(rèn)參數(shù)在Tetra/Mixed選項(xiàng)里翻開創(chuàng)立棱柱層立刻運(yùn)行計(jì)算Note:Useonlywhenconfidentofyourgeometryandsizesdefined.運(yùn)行生成棱柱層獨(dú)立進(jìn)行ComputeMesh>PrismMesh翻開部件設(shè)置棱柱層參數(shù)可以設(shè)置高度,比率,層數(shù)其他采用全局默認(rèn)參數(shù)從外表網(wǎng)格開始從體網(wǎng)格開始可以支持四面體不能從六面體核心網(wǎng)格開始不能和內(nèi)部六面體網(wǎng)格沖突Compute棱柱層–光順選項(xiàng)1Fixmarchingdirection保持棱柱網(wǎng)格生成與外表正交Minprismquality最低允許棱柱質(zhì)量每層都受此限定當(dāng)質(zhì)量不滿足時(shí)，重新方向光順或者用金子塔型單元覆蓋或替換Orthoweight正交權(quán)因子節(jié)點(diǎn)移動(dòng)權(quán)因子〔0為提高三角形質(zhì)量，1為提高棱柱正交性〕Filletratio倒角比率 見下一頁(yè)棱柱層選項(xiàng)–圓角比率FilletRatio=0.0FilletRatio=0.5FilletRatio=1.0圓角比率FilletRatio在尖拐角處圓滑棱柱網(wǎng)格線0=無圓角1=圓角曲率等于棱柱層高度如果在狹窄的空間通常夾角小于60o,可能沒有空間生成按比率圓角棱柱層選項(xiàng)–最大棱柱角OriginalmeshMaxprismangle=180deg.Maxprismangle=140deg.Maxprismangle最大棱柱角控制彎曲附近或到鄰近曲面棱柱層的生成在棱柱網(wǎng)格停止的位置用金字塔連接網(wǎng)格通常設(shè)置為120o到180o范圍內(nèi)這些需要經(jīng)驗(yàn).如果只從一個(gè)part拉伸而臨近的part不執(zhí)行拉伸操作,并且兩個(gè)曲面的夾角大于指定的值,棱柱網(wǎng)格會(huì)和臨近的曲面別離并被金字塔形網(wǎng)格覆蓋.這為了防止使棱柱體網(wǎng)格彎曲以至于生成具有低質(zhì)量角度的網(wǎng)格.但是金字塔形網(wǎng)格有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)問題.棱柱層選項(xiàng)–MaxHeightOverBaseMaxHeightOverBase=1.0MaxHeightOverBasenotsetMaxheightoverbase限制棱柱體網(wǎng)格的縱橫比在棱柱體網(wǎng)格的縱橫比超過指定值的區(qū)域棱柱層停止生長(zhǎng)棱柱層的數(shù)目在局部區(qū)域無法保證在棱柱層邊界網(wǎng)格融接為金字塔形網(wǎng)格棱柱層選項(xiàng)–高度限制因子Limitfactor=0.5Limitfactornotset棱柱高度限制系數(shù)限制網(wǎng)格的縱橫比如果factor到達(dá)指定值，棱柱體網(wǎng)格的高度不會(huì)擴(kuò)展保證指定的棱柱體網(wǎng)格層數(shù)如果相鄰兩個(gè)單元尺寸差異的factor大于2時(shí)，功能失效棱柱層選項(xiàng)–部件控制

Newvolumepart指定新的part存放棱柱單元或者從已有的面或體網(wǎng)格part中選擇Sidepart存放側(cè)面網(wǎng)格的partToppart存放最后一層棱柱頂部三角形面單元Extrudeintoorphanregion中選中時(shí)，向已有體單元外部生長(zhǎng)棱柱，而不是向內(nèi)棱柱層選項(xiàng)–光順為了得到高質(zhì)量的棱柱層，需預(yù)先準(zhǔn)備四面體或三角形網(wǎng)格如果只有一層預(yù)長(zhǎng)層，可以設(shè)置surface/volumesteps為0其他的默認(rèn)參數(shù)就可以取值依賴于經(jīng)驗(yàn)三角形質(zhì)量類型Laplace光順通常適合棱柱層最終質(zhì)量最大方向光順步長(zhǎng)基于初始質(zhì)量重新定義增長(zhǎng)方向每層內(nèi)部計(jì)算其他高級(jí)參數(shù)詳見幫助讀取一個(gè)棱柱層網(wǎng)格文件已保存的參數(shù)可能需要從上一個(gè)模型讀取無需重設(shè)參數(shù)光順Tet/Prism網(wǎng)格生成棱柱層后:EditMesh>SmoothMeshGloba