ANSYS ICEMCFD自动体网格生成ppt课件.ppt

自动体网格划分 体网格划分 自动创建三维网格单元填充空间一般为 非结构 主要为四面体网格全三维分析二维分析不能真实模拟内 外流动模拟结构化实体建模热应力更多内容 标准流程从几何开始Octreetetra 八叉树四面体 Robust 鲁棒性 WalkoverfeaturesCartesian 迪卡尔 最快必须设定尺寸 从已存在的网格开始Delauney T grid快速AdvancingFront梯度光顺 尺寸过渡六面体核心网格全六面体 同时存在几何和面网格部分模型已存在网格增长层 棱柱 多区域 Block 网格计算网格 完成网格 体网格生成棱柱网格 可选 作为分开的过程也可以随四面体网格生成自动划分 一般步骤 首先设置体网格参数全局参数设置 体网格参数选择网格类型在网格类型下选择网格生成方法为特定方法设置选项设定网格尺寸全局作为面网格局部局部 面 线网格设置作为面网格限于从几何开始Octree 叉树 Cartesian 迪卡尔 定义体区域一般在复杂模型上进行Octree划分多区域定义密度区域 可选 在体内几何不真实存在的区域定义网格尺寸 导入 创建表面网格作为面网格对于Delauney AdvancingFront T grid Hex Dominant所有这些类型采用全局和局部网格设置 从几何开始自动创建网格而不需要用户干预 如果有疑问 可以先生成面网格 然后从面网格开始 定义材料点 定义体区域可选用于复杂几何多体区域几何 创建体材料点两点中心任意选择两点使其中点在体区域内首选在特定点通过体内点在体内定义体区域由拓扑关系通过设置封闭曲面定义体必须首先建立诊断拓扑整个模型自动定义所有体已经选择的面用户从封闭体选择面 网格类型 四面体 混合最普遍四面体带有六面体核心网格六面体网格 cartesian 填充主要区域四面体 阵面推进法则 用来填充表面或棱柱层和六面体核心网格之间的区域四面体和六面体网格间采用金字塔过渡有附面层从三角形表面网格生成棱柱层从四边形面网格生成六面体网格四面体 或六面体核心网格填充内部区域金字塔覆盖四边形区域六面体核或六面体附面层与结构六面体网格合并的混合网格 纯四面体 有棱柱层的四面体 四面体 棱柱层 六面体核心网格 网格类型 六面体为主的网格从已存在的四边形面网格开始近表面的六面体网格质量较好有时内部网格质量稍差能够很好满足静态变形要求笛卡尔自动纯六面体Rectilinearmesh阶梯梯度体适应最快速创建体网格方法 网格生成方法 四面体 混合鲁棒性 八叉树 和面网格一样 PatchIndependent保留体内四面体网格如果已经有复杂的不干净的几何不想花太多时间处理几何不想花太多时间仔细化面网格不想花时间修补简化几何只需要在几何上设置适当的尺寸PartsSurfacesCurves 八叉树方法Octree 几何 网格细节 网格 忽略狭长面 ICEMTetra使用独立于几何小面的Octree方法体网格首先生成独立于几何模型的体网格网格节点映射到模型表面 线和点上同时产生表面网格网格与几何表面的构成不关联不是表面上所有的边需要捕捉隐藏线 点DeleteFilterpoints curvesunderBuildDiagnosticTopology 八叉树四面体网格对几何的需求 需要封闭的几何模型BuildDiagnosticTopology查找丢失的面查找洞和缝隙四面体能忽略小于当地网格尺寸的缝隙推荐捕捉几何的特征线和点推荐定义区域的材料点对于简单的几何 四面体网格生成器能够自动生成物质点设置全局 表面和线段的网格参数注意网格数量信息 几何修复工具能快速找到问题并予以解决 丢失入口面 高亮黄边显示洞的存在 使用点和线特征 引入几何模型 不包括点和线仅在表面设定网格大小 粗化的网格忽略了几何细节 曲线和点影响网格捕捉几何的能力 创建拓扑能容易地捕捉几何的特征线与点 曲线和点包括网格参数在面和线上设置 捕捉了网格细节 Octree 选项 设置选项 全局网格设置 体网格参数作为后台运行作为独立过程运行 图形界面保持交互式 快速过渡从粗网格到细网格快速过渡减少网格量EdgeCriterion 边评判 通过一个因子细分网格比设定参数能更好的捕捉几何外形定义Thincuts处理细缝 尖角的工具用户选择一对部件解决两个相邻面的单元突越光顺网格生成后自动光顺粗化更多细节请见帮助手册 Octree 选项 运行选项 计算网格 体网格参数创建棱柱层部件网格设置后开始四面体网格完成后立即开始在现有的四面体网格上生成创建六面体核心网格保留表面网格 或棱柱层 抛弃四面体网格迪卡尔网格填充体内部金字塔过渡输入选择几何选择所有可见一个一个部件进行每个部件网格独立部件之间网格非一致从文件开始选择tin文件使用已有的网格选择已经生成面网格的部件采用一致性匹配八叉树体网格和面网格 基于曲率变化的网格自适应加密 基于曲率网格细分八叉树自动细分以捕捉几何细部特征 细分的网格小于表面设定的网格输入尺寸需要与ScaleFactor相乘 该值是网格细分的下限主要用于几何形状确定网格大小 避免了对每一对象设定网格参数 NaturalSize 与Factor相乘得到全局最小的网格尺寸 设定网格尺寸 Prescribedelementsize 表面 曲线的最大网格参数与比例因子相乘得到的实际网格尺寸 设定网格尺寸足够了 在曲率变化段网格自动细分 曲率自适应 Prescribedsize Minsizelimit Refinement 12 加密沿圆上布置的网格数量避免网格细分达到globalminimum这会造成网格数量极其大沿圆布置的网格数量达到设定值后即停止增长不会低于网格Naturalsize的网格例子采用更大的网格完成细化网格填充不用全局最小尺寸捕捉曲率 自适应加密 缝道处的网格 Prescribedsize Minsizelimit CellsinGap 5 Prescribedsize Naturalsize 1 5thsmaller CellsinGap 5 缝道单元在窄缝隙的需要的网格数量避免网格细分达到globalminimum这会造成网格数量极其大沿圆布置的网格数量达到设定值后即停止增长缝隙网格不会小于naturalsize例子缝隙仅仅一个网格不会小于naturalsize必须设置更小的naturalsize Workshop 进行EngineBlock教程 网格生成方法 四面体 混合网格快速 阵面推进 如果已经有质量好的表面网格从表面网格开始从八叉树从导入的部分面网格Usesinitialpointcloud distributedsothatthecentroidofanytetraisoutsidecircumsphereofanyneighboringtetra 设置选项 内存分配因子分配更多的内存通常自动化增长因子从面开始的增长率填补体网格里的洞划分所有区域网格对于多物质点体网格生成 完成后进行体网格part分配错误输出诊断 网格方法 四面体 混合光顺 AdvancingFront 和阵面推进一样快 Delauney 但是使用阵面推进法从表面向内部推进网格来自GE CFX的算法网格尺度变化更加渐进更精细表面网格质量必须相当高设置选项 自适应检查检查填充小缝隙运行时间长Tgrid来自fluent的体网格运算法和delauney略有不同靠近表面渐进过渡向内部快速过渡 网格方法 运行选项 类似Delauney AdvancingFront TGrid创建棱柱层 六面体核心网格和八叉树法一样对于AdvancingFront TGrid不提供六面体核心网格输入所有几何没有用户输入 首先运行表面网格采用参数Shell Part Surface CurveMesh设置现有网格PartbyPart FromFile和Octree法类似体部件名称对于新生成的四面体网格 Comparison Octree Delauney Adv front ExpansionRatio 1 2 设置网格尺寸 CreateMeshDensity用一定大小的网格填充体区域 例如 在机翼尾迹设定这样的区域无实际几何 例如圆柱 网格节点不限制在密度盒表面可以与几何表面相交在密度盒内创建密度盒设置Size需要乘以比例因子ScaleFactorRatio网格生长比率Width密度盒内填充网格的层数类型TypePoints 用2 8个位置的点 2点为圆柱状 Entitybounds 用选择对象的边界作密度盒 其他全局网格设置选项 定义周期性边界条件DefinePeriodicity在周期性面上强行节点对齐对于划分网格和求解 仅需要取几何的一个周期旋转周期输入基点Base 轴Axis 和角度Angle平移周期输入偏移量offset 经验 把材料点放在近中间面 棱柱层网格划分 棱柱层为了更好模拟边界层效应网格和表面正交过程设定全局棱柱层参数选择产生棱柱层的部件通常为壁面边界为每个部件设定局部参数覆盖全局设定参数默认为0 则采用全局设定从存在的网格开始作为体网格的一部分运行 棱柱层 全局参数 Otherstofollow 全局棱柱参数Growthlaw增长规律exponential 指数h r n 1 n为层 linear 线性h 1 n 1 r 1 Initialheight初始高度h不指定时自动计算Numberoflayers层数NHeightratio高度比率rTotalheight总高度总棱柱厚度指定4个参数中的3个 Computeparams将计算余下的参数 运行生成棱柱层 从体网格开始在运行体网格之前必须打开每个部件棱柱层网格设置设置高度 比率 层数否则采用全局默认参数在Tetra Mixed选项里打开创建棱柱层立刻运行计算 Note Useonlywhenconfidentofyourgeometryandsizesdefined 运行生成棱柱层 独立进行ComputeMesh PrismMesh打开部件设置棱柱层参数可以设置高度 比率 层数其他采用全局默认参数从表面网格开始从体网格开始可以支持四面体不能从六面体核心网格开始不能和内部六面体网格冲突Compute 棱柱层 光顺选项1 Fixmarchingdirection保持棱柱网格生成与表面正交Minprismquality最低允许棱柱质量每层都受此限定当质量不满足时 重新方向光顺或者用金子塔型单元覆盖或替换Orthoweight正交权因子节点移动权因子 0为提高三角形质量 1为提高棱柱正交性 Filletratio倒角比率见下一页 棱柱层选项 圆角比率 FilletRatio 0 0 FilletRatio 0 5 FilletRatio 1 0 圆角比率FilletRatio在尖拐角处圆滑棱柱网格线0 无圆角1 圆角曲率等于棱柱层高度如果在狭窄的空间通常夹角小于60 可能没有空间生成按比率圆角 棱柱层选项 最大棱柱角 Originalmesh Maxprismangle 180deg Maxprismangle 140deg Maxprismangle最大棱柱角控制弯曲附近或到邻近曲面棱柱层的生成在棱柱网格停止的位置用金字塔连接网格通常设置为120 到180 范围内这些需要经验 如果只从一个part拉伸而临近的part不执行拉伸操作 并且两个曲面的夹角大于指定的值 棱柱网格会和临近的曲面分离并被金字塔形网格覆盖 这为了防止使棱柱体网格弯曲以至于生成具有低质量角度的网格 但是金字塔形网格有时也会出现问题 棱柱层选项 MaxHeightOverBase MaxHeightOverBase 1 0 MaxHeightOverBasenotset Maxheightoverbase限制棱柱体网格的纵横比在棱柱体网格的纵横比超过指定值的区域棱柱层停止生长棱柱层的数目在局部区域无法保证在棱柱层边界网格融接为金字塔形网格 棱柱层选项 高度限制因子 Limitfactor 0 5 Limitfactornotset 棱柱高度限制系数限制网格的纵横比如果factor达到指定值 棱柱体网格的高度不会扩展保证指定的棱柱体网格层数如果相邻两个单元尺寸差异的factor大于2时 功能失效 棱柱层选项 部件控制 Newvolumepart指定新的part存放棱柱单元或者从已有的面或体网格part中选择Sidepart存放侧面网格的partToppart存放最后一层棱柱顶部三角形面单元Extrudeintoorphanregion当选中时 向已有体单元外部生长棱柱 而不是向内 棱柱层选项 光顺 为了得到高质量的棱柱层 需预先准备四面体或三角形网格如果只有一层预长层 可以设置surface volumesteps为0其他的默认参数就可以取值依赖于经验三角形质量类型Laplace光顺通常适合棱柱层最终质量最大方向光顺步长基于初始质量重新定义增长方向每层内部计算其他高级参数详见帮助读取一个棱柱层网格文件已保存的参数可能需要从上一个模型读取无需重设参数 光顺Tet Prism网格 生成棱柱层后 EditMesh SmoothMeshGlobally回顾网格编辑章节首先光顺三角