meshing-pdf教程07 am_12_chapter 6_W

1、第六章 掃掠劃分 6-1Sweep Meshing概述 Training Manual 六面體劃分的掃掠方法 掃掠術(shù)語 掃掠的挑戰(zhàn) 比較 Workbench 掃掠方法 掃掠劃分方法 可掃掠體 掃掠網(wǎng)格膨脹 掃掠方法網(wǎng)格控制 掃掠或薄掃掠? 薄模型掃掠 作業(yè) 6.1多體部件的掃掠劃分 作業(yè)6.2薄模型掃掠 6-15Sweep Meshing六面體劃分的掃掠方法在Workbench ANSYS 網(wǎng)格劃分中有3中六面體劃分或掃掠方法:1. 掃掠方法 傳統(tǒng)的掃掠方法 12.0版本的改進(jìn) 2. 薄掃掠方法 11.0中新方法 12.0版本的改進(jìn) 3. 多區(qū) 12.0中新方法 Training Manual

2、Sweep Meshing掃掠術(shù)語 Training Manual為評(píng)估哪種方法可用，有一些重要名詞需要考慮/了解. 當(dāng)創(chuàng)建六面體網(wǎng)格時(shí), 先劃分源面再延伸到目標(biāo)面 其它面叫做側(cè)面 掃掠方向或路徑由側(cè)面定義 源面和目標(biāo)面間的單元層是由插值法而建立并投射到側(cè)面.源面 側(cè)面 掃掠路徑 目標(biāo)面 Sweep Meshing掃掠術(shù)語 Training Manual 為劃分完整的固體/流體, 需要幾個(gè)掃掠操作 幾何分解 (分裂) : 控制網(wǎng)格 (在縫隙得到分層的網(wǎng)格) 或創(chuàng)建可掃掠體. 為使可掃掠體得到共形網(wǎng)格，體應(yīng)組裝進(jìn)多體部件 這里幾何分裂成了幾個(gè)體, 每個(gè)體有一個(gè)源面和目標(biāo)面 Sweep Meshi

3、ng掃掠挑戰(zhàn) Training Manual 掃掠只作用于可掃掠體.以下的一些限制形成了掃掠劃分方法的挑戰(zhàn): 多個(gè)源面或目標(biāo)面 掃掠方向多個(gè)側(cè)面(盡管多個(gè)側(cè)面可能由于它們強(qiáng)加的額外約束引起質(zhì)量問題) 幾何分解成可掃掠區(qū)域 怎樣構(gòu)造幾何, VTs, 等. 不清楚源面/目標(biāo)面/側(cè)面的定義 多體部件的操作: 不清楚多體部件的掃掠方向 共形網(wǎng)格 (對(duì)所有/大多體掃掠的部件, 和一些體由四面體自由劃分的部件)Sweep Meshing掃掠挑戰(zhàn) Training Manual引入薄掃掠和多區(qū)方法來幫助解決普通掃掠方法的一些困難.薄掃掠方法: 善于處理薄部件的多個(gè)源面和目標(biāo)面 多區(qū)方法 提供自由分解方法:

4、嘗試非手動(dòng)分裂模型幾何 支持多個(gè)源面和多個(gè)目標(biāo)面方法 Sweep Meshing比較 Workbench 掃掠方法Training Manual掃掠方法: 單個(gè)源面對(duì)單個(gè)目標(biāo)面的掃掠. 很好地處理掃掠方向多個(gè)側(cè)面 需要分解幾何以致每個(gè)掃掠路徑 薄掃掠方法: 多個(gè)源面對(duì)多個(gè)目標(biāo)面的掃掠 很好地替代殼模型中面以得到純六面體網(wǎng)格 對(duì)應(yīng)一個(gè)體 .多區(qū)方法: 自由分解方法 多個(gè)源面對(duì)多個(gè)目標(biāo)面 Sweep Meshing掃掠劃分方法Training Manual 使用此技術(shù)，可掃掠體可由六面體和楔形單元有效劃分 掃掠劃分方法 體相對(duì)側(cè)源面和目標(biāo)面的拓?fù)淇墒謩?dòng)或自動(dòng)選擇. 源面可劃分為四邊形和三角形面 源

5、面網(wǎng)格復(fù)制到目標(biāo)面 隨體的外部拓?fù)?，生成六面體或楔形單元連接兩個(gè)面 一個(gè)體單個(gè)源面/單個(gè)目標(biāo)面 可對(duì)一個(gè)部件中多個(gè)體應(yīng)用單一掃掠方法 Sweep Meshing可掃掠體 Training Manual 一個(gè)可掃掠體需滿足: 包含不完全閉合空間 至少有一個(gè)由邊或閉合表面連接的從源面到目標(biāo)面的路徑 沒有硬性分割定義以致在源面和目標(biāo)面相應(yīng)邊上有不同分割數(shù) 可通過右擊 Show Sweepable Bodies預(yù)覽 找不到可掃掠體的軸，但總可以手動(dòng)設(shè)置 源面和目標(biāo)面不必是平面或平行面 不必是等截面的 Sweep Meshing掃掠網(wǎng)格膨脹Training Manual 對(duì)掃掠網(wǎng)格,選擇源面的邊，源面則

6、得到膨脹 網(wǎng)格方法中的Src/Trg Selection 應(yīng)設(shè)置為Manual Source或Manual Source and Target 一旦定義了源面, 然后就可以定義膨脹 掃掠網(wǎng)格的膨脹將使用Pre inflation算法 只能利用 First Layer 或Total Thickness 選項(xiàng) Sweep Meshing掃掠方法網(wǎng)格控制Training Manual 自由面網(wǎng)格類型 四邊形/三角形(默認(rèn)) 所有三角形 所有四邊形 類型 單元尺寸 (軟約束) 分割數(shù) (硬約束) 掃掠偏斜類型 類似于邊偏斜 (從源面到目標(biāo)面 約束邊界 (多體部件) 防止在掃掠劃分區(qū)域邊界分裂單元 邊界

7、是無約束的不允許分裂(默認(rèn)) 防止在六面體/楔形劃分中引入四面體和棱錐單元 Sweep Meshing彎曲周圍的掃掠Training Manual 當(dāng)掃掠幾何包含許多扭曲/彎曲時(shí), 掃掠劃分器會(huì)產(chǎn)生扭曲單元導(dǎo)致網(wǎng)格劃分失敗 依賴于幾何拓?fù)?多步創(chuàng)建的幾何 (如，一系列的拉伸和旋轉(zhuǎn)) 更可能產(chǎn)生問題 單個(gè)3D操作可以避免這種現(xiàn)象 使用掃掠操作而不是一系列的拉伸和旋轉(zhuǎn) 在一些CAD 程序包中，沿一個(gè)樣條曲線拉伸/掃掠比沿分段曲線能得到更好的拓?fù)?Sweep Meshing掃掠或 薄掃掠?Training Manual掃掠方法: 單個(gè)源面對(duì)單個(gè)目標(biāo)面的掃掠. 很好地處理掃掠方向多個(gè)側(cè)面 需要分解幾何

8、以致每個(gè)掃掠路徑對(duì)應(yīng)一個(gè)體.薄掃掠方法: 多個(gè)源面對(duì)多個(gè)目標(biāo)面的掃掠 很好地替代殼模型中面以得到純六面體網(wǎng)格 一些模型的網(wǎng)格劃分可以使用兩種方法其中任一個(gè) Sweep Meshing什么時(shí)候使用掃掠與薄掃掠使用掃掠方法當(dāng) : 側(cè)面不 “薄”*. 只有1個(gè)源面和1個(gè)目標(biāo)面 掃掠方向沿路徑改變 使用薄掃掠方法當(dāng) : 側(cè)面 “薄”*. 有多個(gè)源面和目標(biāo)面 路徑是直線的 Training Manual* 一般, “薄” 意味著側(cè)面相對(duì)于源面比較小 (側(cè)面/源面長(zhǎng)徑比是 1/5)Sweep Meshing薄模型掃掠 Training Manual 薄模型不只一個(gè)源面，其面可自動(dòng)或手動(dòng)薄模型掃掠 模型應(yīng)是

9、薄的，而且源面和目標(biāo)面不能相互接觸.一“” 模型必須有 個(gè)明顯的 側(cè)面1 支持多體部件，但只允許一個(gè) 單元穿過厚度2 掃掠方向沒有膨脹和偏斜 捕捉多個(gè)源面，忽略多個(gè)目標(biāo)3面 6-16 Sweep Meshing薄實(shí)體掃掠處理Training ManualMultiple sourceMultiple targetMultiple sources capturedMultiple targets ignored 6-17 作業(yè) 6.1一多體部件的掃掠劃分 6-18Sweep Meshing目標(biāo) Training Manual這個(gè)作業(yè)示范多體部件的掃掠劃分，并設(shè)置邊尺寸用來指定掃掠方向的網(wǎng)格等份。

10、 并示范掃掠網(wǎng)格膨脹. 6-25Sweep Meshing輸入幾何 Training Manual1. 從指南文件夾將 multi.agdb文件復(fù)制進(jìn)你的工作目錄 2. 啟動(dòng)Workbench 并雙擊Component Systems面板的Mesh項(xiàng) 3. 右擊 項(xiàng)目示圖區(qū)中Mesh 中Geometry 并 選 擇 Import Geometry/Browse4. 瀏覽復(fù)制的multi.agdb文件并點(diǎn)擊Open。注意這時(shí)Geometry 有一個(gè)綠色對(duì)號(hào)標(biāo)記，暗示幾何已經(jīng)被定義 5.雙擊項(xiàng)目示圖區(qū)Mesh對(duì)象中 Mesh項(xiàng) Training Manual Sweep Meshing插入掃掠劃分

11、 6. 關(guān)掉右邊網(wǎng)格劃分選項(xiàng)面板，不進(jìn)行任何設(shè)置 7. 右擊 Mesh 插入一個(gè)方法. 選擇兩個(gè)體并設(shè)置 method 為 Sweep8. 將 Src/Trg selection設(shè)為 Manual Source ，并選擇所示兩個(gè)面作為源面 Sweep Meshing邊尺寸 Training Manual9. 將如圖所示兩個(gè)邊邊尺寸定義為20等份。 將Bias Type 設(shè)為shrink towards the ends并將 Bias Factor 設(shè)為 4Sweep Meshing掃掠設(shè)置 Training Manual10. 在 Mesh 選項(xiàng)中, 設(shè)置 Physics Preference

12、為CFD ， Solver Preference 為 Fluent. 關(guān)閉Advanced Size Function 并將 Element Size 設(shè)為0.25 cm。展開 Statistics 將Mesh Metric 設(shè)為SkewnessSweep Meshing初始網(wǎng)格 Training Manual11. 生成網(wǎng)格。注意邊尺寸和最大偏斜的影響 Sweep Meshing掃掠方法膨脹Training Manual12. 選擇所示8個(gè)邊進(jìn)行掃掠膨脹。 將 Inflation Option 設(shè)置為Total Thickness 并設(shè)置 5 個(gè)層 ，且Maximum Thickness為

13、0.5 cm.Sweep Meshing膨脹網(wǎng)格 Training Manual13. 生成網(wǎng)格. 觀察網(wǎng)格屬性和最大偏斜.6-26 作業(yè) 6.2薄模型掃掠 6-27Sweep Meshing目標(biāo) Training Manual這個(gè)作業(yè)示范單體的薄模型掃掠方法的使用 ，使多個(gè)單元穿過厚度.并且顯示虛擬拓?fù)淙绾螌⒛Ｐ娃D(zhuǎn)換為合適形態(tài)以能夠標(biāo)準(zhǔn)掃掠，允許掃掠方向和膨脹的偏斜 6-33Sweep Meshing輸入幾何 Training Manual1. 從指南文件夾thinmodel.agdb 文件復(fù)制進(jìn)你的工作目錄 2. 啟動(dòng)Workbench并雙擊Component Systems面板的Mesh

14、項(xiàng) 3. 右擊項(xiàng)目示圖區(qū)中Mesh項(xiàng)中Geometry 并 選 擇 Import Geometry/Browse4. 瀏覽復(fù)制的thinmodel.agdb文件并點(diǎn)擊Open，注意這時(shí) Geometry有一個(gè)綠色對(duì)號(hào)標(biāo)記， 暗示幾何已經(jīng)被定義 Sweep Meshing插入掃掠劃分方法Training Manual5. 雙擊項(xiàng)目示圖區(qū)Mesh對(duì)象中 Mesh項(xiàng) 6. 關(guān)掉右邊網(wǎng)格劃分選項(xiàng)面板，不進(jìn)行任何設(shè)置 7. 右擊 Mesh 插入一個(gè)方法. 選擇體并設(shè)置 method 為 Sweep8. 設(shè)置 Src/Trg selection為Manual Thin ，并選擇所示3個(gè)面作為源面 9. 設(shè)

15、置 Sweep Num Divs為 4Sweep Meshing網(wǎng)格尺寸和公制Training Manual10. 點(diǎn)擊 Outline 中Mesh11. Physics Preference 設(shè)為CFD ，并且Solver Preference 設(shè)為 Fluent12. 展開 Sizing 并注意Advanced Size Function 設(shè)置為 On: Curvature13. 設(shè)置 Max Face Size 為 0.10 in. ( 注意: 如果單位是其它體制, 點(diǎn)擊菜單欄的 Units 并改為U.S.慣例的 (in,lbm, )14. 展開 Statistics 并將 Mesh M

16、etric設(shè)為SkewnessSweep Meshing網(wǎng)格和網(wǎng)格質(zhì)量Training Manual15. 生成網(wǎng)格. 注意網(wǎng)格數(shù)量和 Skewness metricSweep Meshing插入虛擬面 Training Manual16. 如果源面和目標(biāo)面的3個(gè)面使用虛擬拓?fù)浜喜⒊梢粋€(gè)面, 產(chǎn)生的模型就可以用手動(dòng)源面進(jìn)行掃掠劃分，允許掃掠方向和膨脹的偏斜.加亮顯示模型然后左擊 Virtual Topology 項(xiàng)17. 對(duì)面設(shè)置選擇濾波器，并選擇組成掃掠源面的3個(gè)面18. 右擊Outline中 Virtual Topology 并選擇 Insert Virtual CellSweep Meshing更改掃掠方法Training Manual19. 增加由目標(biāo)面的3個(gè)面組成的第二個(gè)虛擬面 20. 在掃掠方法中, 需要將 Src/Trg option改為Manual Source 并輸入已創(chuàng)建的虛擬源面 21. 注意現(xiàn)在可以在掃掠方向設(shè)置偏斜. 在端面