棱柱体网格(ANSYS ICEM)

1、Prism Meshing 棱柱体网格划分棱柱体网格划分 ICEMCFD/AI*Environment 5.0 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-212 棱柱网格生成步骤介绍棱柱网格生成步骤介绍 步骤步骤 在边界曲面附近生成棱柱体(五面体）单元 从ICEM CFD 四面体网格或三角形面网格开始 批处理过程 通过拉伸面网格生成棱柱网格 使棱柱体网格与存在的四面体网格相融接 平滑达到必要的网格质量 特性特性 最小限度的用户输入要求 通过 part添加棱柱层 每个part可以拥有唯一的棱柱网格属性 棱柱网格参数以文件形式保存用于以后使用 可以指定特定的parts生

2、成棱柱网格 在曲面法向方向平滑处理锐角转角区域 可以指定初始高度或使用自动尺寸即局部曲面尺寸 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-213 棱柱网格划分棱柱网格划分 准备工作准备工作 准备工作准备工作 争取得到尽可能好的混合网格质量 混合网格通常不易平滑 以良好的四面体网格或三角形面网格开始 谨慎的选择棱柱网格选项 适当的准备可以节省后面的时间 以良好的四面体网格质量或三角形面网格质量开始 检查纵横比 检查和修复所有诊断 单/多 边, 重复点, 重复单元 会破坏棱柱体网格生成器 察看面网格 寻找扭曲或尖锐结构的网格 诊断并不能揭示所有的网格问题 确信 part关

3、联是正确的 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-214 棱柱体网格特性棱柱体网格特性 棱柱体网格特性棱柱体网格特性 减少用户输入 Number of layers 层数 Height ratio 高度比率 Select parts to mesh 选择划分网格的parts ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-215 棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项 棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项 指定 volume part 生成棱柱网格 指定新生成的part生成棱柱网格无效 Exponential or linear 指数或线性 指定

4、3个, Compute params 计算出第4个. Total height 应小于指定part最小间隙的1/3. On（开） 变换网格生长方向; Off（关） 在法向方向上生长 对于单层棱柱网格, 不需要多于1 step. 如果 面网格采用 LaPlace平滑, 设置surface steps 为0. ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-216 棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项(2) 高级选项高级选项 较小的值有利于保持正交性 小于这个值时，网格划分终止 通常 导致出现金字塔单元. 如果在尖角区 域划分网格. 0.05 是常用值 见下一页 ICEM CF

5、D/AI*Environment 5.0 2021-6-217 选项选项 Fillet Ratio 圆角比率圆角比率 选项选项 Fillet Ratio 圆角比率圆角比率 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 在紧密的空间划分网格, 可能没有空间生成圆角 Fillet Ratio = 0.0 Fillet Ratio = 0.5 Fillet Ratio = 1.0 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-218 选项选项 Max Height Over Base 选项选项 Max height over base 限制棱柱体网格

6、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 Max Height Over Base = 1.0未设置未设置Max Height Over Base ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-219 选项选项 Max Prism Angle 最大棱柱角最大棱柱角 选项选项 Max prism angle 最大棱柱角最大棱柱角 控制弯曲附近或到邻近曲面棱柱层的生成 在无法生成棱柱网格的区域融接生成金字塔形网格 通常设置为120 到180 范围内 这些需要经验. 如果只从一个 part

7、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 . Original mesh Max prism angle = 180 deg.Max prism angle = 140 deg. ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2110 Options Prism Height Limit Factor 选项选项 Prism height limit factor 高度限制系数高度限制系数 限制

8、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 Limit factor = 0.5 没有设置没有设置Limit factor ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2111 棱柱体层棱柱体层 Parts 棱柱体层棱柱体层 parts 复选标记表示棱柱体网格将从此part生 长 至少选则一个part Initial Height 第一层的厚度 Height Ratio 层间的生长比率 N Layers 从此part 生长的层数 如果空白将采用在主面板里设置的缺省

9、 参数 如果划分棱柱体网格的曲面part 在两个 体parts之间, 指定要划分棱柱体网格的 体parts ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2112 平滑四面体平滑四面体/棱柱体棱柱体 网格网格 平滑四面体平滑四面体/棱柱体棱柱体 网格网格 首先只平滑 tets 和 tris（四面体/ 三角形） 设置 PENTA_6 为 Freeze 要点是不要更改棱柱体网格层要点是不要更改棱柱体网格层 一旦tetra和tri单元尽可能的平滑, 平滑所有单元 设置设置 PENTA_6 为 Smooth 减低 Up to quality 值过度扭 曲棱柱体网格单元 ICEM

10、 CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2113 切割棱柱体网格层切割棱柱体网格层 切割棱柱体网格层切割棱柱体网格层 如果需要许多棱柱体网格层, 这种方法更具鲁 棒性 通常更快 建立 “胖” 层然后再编辑 网格的时候切割它们。 Edit Mesh Split Mesh Split Prisms Fix ratio: 网格层被切割，生成子层按满足生长 比率生成 Fix initial height:网格层被切割，它的第一个 生成子层满足给定高度 指定每一网格层切割生成子层的层数 可以切割任何一个或所有存在的网格层 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2114