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ICEM六面体网格划分 ICEMCFD AI EnvironmentV10 六面体网格划分 9 9 05 Inventory 002277D1 3 不依赖几何形状创建块 block 结构 自顶向下 拓扑创建用户将是雕塑家而不是砖瓦匠一步创建高级拓扑结构 O grid 自底向上 拓扑创建创建块过程将是像砖瓦匠一样逐层创建创建块拉伸面复制拓扑可以联合使用自顶向下 由底向上网格拓扑创建技术 六面体网格划分步骤 自顶向下 由底向上 O grid 9 9 05 Inventory 002277D1 4 可以使用与划分四面体网格相同的几何模型 tetin 不需要几何体结构完全封闭块结构投影到几何体曲面 自动的曲线和点 手工点 质点 和曲线不是必须的但非常有用使用BuildTopology快速建立曲线和点 六面体网格划分的几何要求 关联FacetoSurface到虚的family或插值Interpolation 结果可等价于确实存在几何体生成的网格 几何 块 9 9 05 Inventory 002277D1 5 几何 分块术语 Geometry几何Point点Curve曲线Surface曲面Volume体 materialpoint body BlockingVertex顶点Edge边Face面Block块 Point Curve Materialpoint body Surfaces Block Vertex Edge Face 注意 curve 指线 圆弧 及样条曲线 9 9 05 Inventory 002277D1 6 构建能够捕捉几何的块结构自顶向下分割及舍弃无用的块自底向上通过拉伸 创建 复制创建块在块和几何之间建立关联通常为边与曲线之间建立关联在几何体上移动块顶点自动和手动方法指定网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸可快速设定设置边尺寸分布可细化调整观察网格并检查 提高质量输出网格 分块过程 全部过程 9 9 05 Inventory 002277D1 7 2DPipeJunction指南 练习2DPipeJunction实例 1 9 9 05 Inventory 002277D1 8 初始分块 创建一个新的块结构 你必须首先生成一个初始块3D3D创建的块环绕在几何体周围2D2DPlanar在z 0的xy平面内环绕2D几何实体创建2D块 即使几何体不是2D形式并不一定需要2D面 9 9 05 Inventory 002277D1 9 初始块结构 2D 初始化2D将自动为整个几何体创建面块每一个曲面成为一个2D块Free块对于非结构网格鲁棒性强Mapped对应结构根据特定特征对齐网格 2D块 几何 非结构块 必须首先BuildTopology可在非结构 free 和结构 mapped 之间转换 EditBlock ConvertBlockType 9 9 05 Inventory 002277D1 10 分块过程 构建适合几何体的块结构 自顶向下方法 从环绕整个几何体的一个块开始 分割块以捕捉几何体形状 删除无用的块 注意 缺省情况下 删除的块将放入partVORFN 在后面必要时候可以重新使用 9 9 05 Inventory 002277D1 11 分块过程 在几何体和块之间建立关联 关联块到几何体通常在边和曲线建立关联在最后的网格中 边将投影到这些曲线在模型树中右击Edges Showassociation显示关联箭头 9 9 05 Inventory 002277D1 12 分块过程 在几何体上移动块顶点 移动顶点以更好的表现几何体的形状所有显示的顶点可以立刻投影到几何体可以单独在几何体上移动它们可以一次移动多个沿着固定平面或线 矢量移动 9 9 05 Inventory 002277D1 13 MovingVerticesofDifferentAssociations 颜色表明了关联类型及顶点可以进行的移动方式 边也遵循这一标准 不包括红色 红约束到几何点 point 除非改变关联 否则不可移动绿约束到曲线 curve 在特定的曲线上滑动白约束到曲面 surfaces 在任何ACTIVE曲面上滑动 在模型树中打开显示的曲面 如果不在曲面上 将跳到最近的ACTIVE曲面上移动蓝自由 通常是内部 顶点选择顶点附近的边 并在其上移动 9 9 05 Inventory 002277D1 14 分块过程 设置网格尺寸 设置网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸快速定义六面体网格尺寸或设置edge by edge细化调整自动copytoparalleledges 复制到平行边 9 9 05 Inventory 002277D1 15 边参数 17划分法则 箭头指明side1和side2 Side1箭头底部 Side2箭头顶部 网格距离可以链接到其他边 要求的 实际 Spacing1 side1侧前两个网格点的距离Ratio1 从side1向中心的生长比率Spacing2 side2侧前两个网格点的距离Ratio2 从side2向中心的生长比率MaxSpace edge上最大网格单元距离 9 9 05 Inventory 002277D1 16 观察边投影形状 网格生成后右击Edges Projectedshape观察边投影形状首先设置网格尺寸 并计算生成网格 因为实际上只是将每条边上的网格点移动到在网格中最后的位置 9 9 05 Inventory 002277D1 17 分块过程 观察网格 Noprojection Faceprojection 观察网格可以在过程任何时期创建网格网格有不同的投影方法选择Projectionfaces可以完全描绘几何体通过在模型树中打开Part观察指定曲面的网格使用Scanplanes观察内部网格 9 9 05 Inventory 002277D1 18 分块过程 检查网格质量 使用网格质量直方图Determinant决定指标测量单元变形大部分求解器接受 0 1争取 0 2Angle角度单元最小内角争取 18度Aspectratio纵横比Volume体积Warpage扭曲争取 45度 通过设置直方图 你可以显示指定质量范围内的网格单元 9 9 05 Inventory 002277D1 19 3DPipeJunction指南 练习3DPipeJunction实例 2 9 9 05 Inventory 002277D1 20 O grid 定义 O grid C grid L grid 没有O grid O grid O grid是一步创建的一系列块结构 排列成 O 型或环绕型3种基本类型 采用相同的操作方法都被称为 O grids O gridC grid 半个O grid L grid 四分之一O grid 当块必须位于曲线或曲面上时减少歪斜圆柱复杂几何提高壁面附近聚集的网格点的效率 9 9 05 Inventory 002277D1 21 绕体O 网格 在对象外围创建O grid 解决环绕固体区域的边界层问题而不必增加网格点数目 9 9 05 Inventory 002277D1 22 创建O Grids 缺省O Grid 注意 内部块含有所有内部边和顶点 7blocksin3D 5blocksin2D 选择blocks环绕face edge 或vertex 为O grid选择块可以通过visible 可视 all 全部 part aroundface 环绕面 aroundedge 环绕边 aroundvertex 环绕点 2cornermethod 对角点 选择 9 9 05 Inventory 002277D1 23 创建O Grids 添加面 O grid穿过这个面 在创建O grid过程中添加面O grid 穿过 选定的块的面一般情况下 在 平坦部分 添加面增加一个面实际上等价于增加了面两侧的block块 O grid穿过这个面 半O grid C grid 使用例子管道末端对称平面复杂几何体 9 9 05 Inventory 002277D1 24 创建O Grids 添加多个面 四分之一O grid L grid 看起来在一个方向上是C grid在另一个方向是L grid 四分之一O grids可以用来对三角形划分块 环绕选定的块可以添加任意数目的面如果添加所有环绕块的面 结果是没有任何变化 因为O grid穿透了所有面 创建O Grids 环绕块 9 9 05 Inventory 002277D1 25 选择Aroundblock s 创建O grid环绕选定的块用于创建环绕固体对象的网格例子圆柱绕流环绕飞机或汽车体的边界层 9 9 05 Inventory 002277D1 26 比例缩放O Grids 选择的边factor 1 Factor 0 3 在创建过程中或创建后 O grids可以改变尺寸缺省情况下O grid尺寸设置为使网格扭曲最小实际上 通过设定选择的边 你可以缩放所有平行的O grid边选定的边赋予的factor为1数字 1将收缩边因此创建一个更大的内部块 9 9 05 Inventory 002277D1 27 O Grids 实例应用 通过使用O grid网格可以得到改进在块角点生成较差网格的例子 划分O grid之前 9 9 05 Inventory 002277D1 28 3DPipeJunction指南 Finish3DPipeWorkshop CapturetheRodandAddO Block 9 9 05 Inventory 002277D1 29 索引控制 i j k 1243 1 i 1j 2k 4O grid3 1 所有块和顶点通过全局索引 index 表定义初始块包含i j k索引 并与全局直角坐标系x y z 对齐通过分割创建的子块维持这个方向O grids不符合这个方向 因此每个O grid创建一个新的索引方向 O3 O4 etc 顶点索引通过Vertices Indices显示 9 9 05 Inventory 002277D1 30 使用索引控制 Blockscanbeturnedoffandonbasedonindices使用索引控制打开或关闭块显示许多操作可以只针对显示块分割块延伸分割调节O grid大小 重新设置所有可视 Selectcorners通常快于复选索引箭头 imin 2max 3 i 2 i 3 imin 1max 2 i 1 i 2 O3 1 O3min 1max 1 O3 1 O3 1 O3 1 O3min 0max 0 O3 0 O3 0 O3 0 O3 0 9 9 05 Inventory 002277D1 31 扫描平面Scanplanes 右击Pre mesh Scanplanes调出scanplane面板 Select按钮用于选择一条边 scanplane垂直于这个边 观察内部网格作为质量直方图的辅助用来诊断坏网格的成因使用Select按钮选择边 Scanplanes垂直选定的边或选择索引方向的代码 0 i 1 j 2 k 3 4 etc O grids 2020 1 29 32 可编辑 2020 1 29 33 可编辑 9 9 05 Inventory 002277D1 34 分块过程 输出网格 转换成非结构网格 右击Pre mesh 输出结构网格 转变pre mesh到永久网格两种格式 取决于你使用的求解器非结构 Pre mesh ConverttoUnstructMesh 结构 File Blocking SaveMultiblockMesh 分块的改变不会再影响网格此后网格可以通过Editmesh标签栏中的任何工具编辑此后网格可以平滑 9 9 05 Inventory 002277D1 35 3DPipeJunction指南 Examinethe3DPipeMesh使用scanplanes和indexcontrol 9 9 05 Inventory 002277D1 36 3种O Grids的基本应用 作为分块过程第一步 利用O grid捕捉几何体形状的例子 四分之一O grid 3种O grids的基本应用捕捉几何模型的形状当采用这种方法时 一般在分块过程的初期位于块顶角且关联的曲面不相交成角的地方网格质量不高 O grids提高网格质量改进聚集在壁面附近网格点的效率边界层分辨率 后两种方法采用相同的O grid 在分块过程后期使用 9 9 05 Inventory 002277D1 37 SphereCube指南 练习theSphereCube实例 3 9 9 05 Inventory 002277D1 38 扩充分割 选择边 选择边 选择Projectvertices自动投影顶点到相关联的几何体最近的平面 把一个分割想象成一个平面 即使它不必是平面状的 在 平面 外选择一个边 它将延伸到所有方向分割只穿过显示的块采用indexcontrol限制显示的块 9 9 05 Inventory 002277D1 39 分割面 选择面 选择边 面分割垂直选定的边 VORFN块分割 分割面实际上是分割块操作分割面分割临近的位于不活动part中的块 剩下的我们看到的是在可视的面上分割端部选择用于分割面左击边并拖动分割分割垂直选定的边 9 9 05 Inventory 002277D1 40 合并块 选择块 合并块选择用于合并块 然后中键单击Apply你不能合并不同parts中块 除非改变它们到同一part中 9 9 05 Inventory 002277D1 41 合并面 选择对角顶点 选择面 Mergeface在选定的面两侧合并块 合并面选择横跨面两个对角用于合并Apply无法选择O grids的面 因为这是一个不同的索引方向实际上在选定的面两侧合并块 9 9 05 Inventory 002277D1 42 修整边 分割边 Spline Linear Controlpoint 初始边 Multiplesplits Edges在投影前缺省是线性的Edges成形是通过使用分割边Spline样条Linear直线Controlpoint控制点在分割之后使用Movevertex移动分割点分割自动覆盖在网格计算的插值 9 9 05 Inventory 002277D1 43 修整边 分割边例子 使用分割边可以在几何体上创建一个洞 Geometry gear 9 9 05 Inventory 002277D1 44 修整边 链接边 Sourceedge Targetedge Factor 0 9 Factor 1 3 Factor 0 6 使用一条边控制另一条的形状选择source 原 edge然后选择target 目标 edge输入factor 值越大曲率越高 9 9 05 Inventory 002277D1 45 设置位置 z 设置顶点的z坐标 选择这些顶点 设置选定顶点的X Y Z选择VerticestoSet 然后选择要移动的顶点 或者使用索引 index 并选择可见的顶点选择要移动的方向 设置X Y Z 可以使用局部坐标系 柱坐标 直角坐标 如果是柱坐标系统 x y z 变为 r z 输入值或选择Ref Point并在屏幕上选择方法可以为SetPosition或IncrementApply 9 9 05 Inventory 002277D1 46 对齐顶点 在这个平面中移动顶点 XY 选择这个边 选择这些顶点中任何一个或多个 使一个平面上多个顶点与另一个平面上的相应顶点对齐 orsplitdimension 选择Alongedgedirection 然后选择连接两个平面的edge orrunsapproximatelynormaltothesplitplanethatyouwanttomoveinside选择Referencevertex 在平面选择任何你想对齐的顶点 这些顶点将保持固定选择顶点移动的平面 XY YZ XZ 或UserDefined UserDefined平面必须指定一个法向矢量 例如 110 Apply 9 9 05 Inventory 002277D1 47 自底向上网格划分方法 自顶向下通常功能强大自底向上的方法可以提高灵活性移动方法平移旋转镜像比例2D到3D拉伸平移旋转块分割及联合拉伸网格面创建块 9 9 05 Inventory 002277D1 48 移动块 镜像例子 简单的移动选择的块或创建一个移动副本并与原来的块联合选择要移动的blocks选择方法平移旋转镜像比例输入选定方法所需参数 9 9 05 Inventory 002277D1 49 创建块 2D到3D旋转 2D块可以转换成3D块 共有3种方法Fill填充由闭合的2D面块自动创建3D块Translate平移Rotate旋转 在3D几何体不存在的地方 可拉伸点成线和拉伸线成面 圆周方向网格点数目 旋转 面网格和扫描平面 9 9 05 Inventory 002277D1 50 创建块 六面体 顶点位置 1 4 3 2 5 6 7 8 选择8顶点 选择2平面 创建块的类型Hexa六面体8顶点2面QuarterO grid四分之一O gridDegenerate退化 9 9 05 Inventory 002277D1 51 创建块 六面体 几何位置 1 4 3 2 5 6 7 8 单击中键 如果没有8个顶点可选如何办 选择已有顶点单击中键在屏幕上选择余下的位置顺序和原来保持一致 9 9 05 Inventory 002277D1 52 拉伸面 选择面 选择face或使用两角点方法 Interactive交互式按指示拖拉ExtrudeaFixeddistance输入距离Extrudealongcurve沿曲线选择曲线 两角点方法 选择面 9 9 05 Inventory 002277D1 53 创建块 Wedge楔 1 2 3 4 5 6 Degenerate退化块选择6顶点或位置顺序很重要网格线在顶点1和4处融合结果沿一条边生成棱柱块Quarter O Grid四分之一O Grid获得六面体 wedge Y结构 退化 四分之一O Grid 9 9 05 Inventory 002277D1 54 Swept 非结构 选择6个顶点或位置与退化不同的选择顺序 四分之一o grid 生成非结构网格tris prisms三角形 棱柱可转换块类型ConvertBlockType为Structured结构为Unstructured 2D 为Swept 3D 退化的六面体楔块 Y结构 创建块 扫描块SweptBlock 1 5 3 2 6 4 9 9 05 Inventory 002277D1 55 瓦解块 例子 划分knife edgewings网格 选择边 瓦解块选择边定义瓦解方向选择要瓦解的块结果生成退化的块 棱柱结构 退化块经常被删除 9 9 05 Inventory 002277D1 56 分割顶点 选择这两个顶点 分割单独的顶点或合并的顶点 包括由于瓦解块合并的顶点选择任意数目的顶点并单击中键Apply如果在合并顶点之后永久的删除块 这个操作将无法取消合并 因为永久删除某一块后 索引表重新定义 9 9 05 Inventory 002277D1 57 合并顶点 1 2 1 2 合并顶点可以选择要合并的一对一个接一个执行 或通过指定公差快速的执行多个操作当单独合并时 同时选择两个顶点当Mergetoaverage关闭 第二个顶点合并到第一个顶点当Mergetoaverage打开时 两个顶点合并到中点用于将独立的拓扑连接到一起用于退化块 9 9 05 Inventory 002277D1 58 删除分割及O Grids 1 2 1 2 删除一个分割 删除O grid 使用Mergevertices propagate删除分割及O Grids选择一条边两端的两个顶点 处