ICEM入门教程(基础部分整理)

1、ICEMCFD/AI*Environment 5.0 入门课程2022-3-63参与者 你的名字 背景 CFD? FEA? 熟悉 ICEM CFD 和其它软件 CAD 经验 用来划分网格的几何体的来源 用来分析的软件 你对这个教程的期待2022-3-64课程概要 第1天 ICEMCFD 5.0介绍 主要特征回顾 ICEMCFD布局 实例 1 划分四面体网格 实例 2 实例 3 第2天 划分六面体网格 综述及步骤 实例 3 实例 4 第3天 六面体网格高级特征 实例 5 四面体网格修复 实例 6 添加棱柱网格层 实例 7*附加专题（用户兴趣） 第4天 选择创建适当类型的工程以此为基础进行操作20

2、22-3-65ICEMCFD 1990 -2004 控制数据 ICEM: 整合计算工程及制造 Armin Wolf, 创办 ICEM Engineering Mulcad 2000 年被ANSYS 收购 Ansys 网格划分工具 ICEMCFD/AI*Environment 2004 CFD FEA FSI (CFD + FEA) CFX Workbench2022-3-66不同应用FEA 版本 前后处理包括加载, 约束和属性标签栏, 与 FEA 求解器例如ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA 和NASTRAN协同工作.CFD 版本 前后处理但不包括加载, 约束和属性标签栏，包含棱柱网

3、格生成工具. 为100多种 CFD求解器输出网格 .FSI FEA 和 CFD 特性的联合Workbench Workbench中高级网格划分模块2022-3-67什么是 ICEMCFD/AI*Environment?Workbench AI*E 5.02022-3-68ICEMCFD /AI*Environment 特性?集成化用户界面广泛的CAD支持中面抽取/延伸几何 创建/修复/简化强大的网格工具从CAD模型、带网格的CAD模型、网格模型生成四面体网格面网格, patch 依赖, patch 不依赖, 映射, 结构/非结构六面体网格雕塑, 非结构, 结构, 四边形网格拉伸 网格编辑六面体

4、网格雕塑 非结构/结构边界条件 输出支持100多种求解器后处理 其它2022-3-69广泛的 CAD 支持 三维实体 IGES ACIS Parasolid DWG/DXF GEMS 小平面（三角面）数据 STL VRML NASTRAN, PATRAN, ANSYS, LS-DYNA2022-3-610特性: 四面体网格划分 自动划分面网格和体网格 跨越补丁 单独划分面网格而不划分体网格 面网格可以单独保存 对不完整的几何体有容错能力2022-3-611特性: 六面体网格划分强大的六面体网格生成能力自顶向下或自底向上分块方法复杂模型网格的快速生成快速重复操作弹性分块适合相似几何模型对几何尺寸

5、改变后的几何模型自动重划分网格2022-3-612特性: 面网格 Patch dependent Quad Dominant（四边形为主）: 允许几个三角形过渡 适用于复杂面网格划分生成全四边形网格质量低时 All Tri（全三角形）: 允许全部生成三角形网格 如果几何模型好，用其生成面网格有效率 Tri (STL-like): 生成三角面面网格 没有内部点2022-3-613特性: 混合网格 棱柱层 在四面体网格中提高边界层计算结果 六面体和四面体区域交界处采用棱锥体 网格2022-3-614Function IconsTransient, Cut & Iso Surfaces, Strea

6、ms, Animation, probing, Integration, 1D & 2D windows, Annotation, Comparison with Experimental Data, and much moreModel Tree ( Branch for Result)Variable & Color KeyView Triad特性: 后处理 Visual32022-3-615ICEMCFD 5.0布局& 工具 2022-3-616用户界面布局图形窗口数据录入面板模型树消息窗口工具图标功能标签栏直方图窗口撤销/恢复2022-3-617主菜单File Menu文件Edit M

7、enu编辑View Menu视图Info Menu信息Settings Menu设置Help Menu帮助2022-3-618功能标签Mesh网格 设置网格尺寸, 选择生成面网格, 四面体,六面体 , 棱柱体网格Block块 初始化块, 分割/修改块, 生成结构化网格Edit Mesh编辑网格 检查 , 平滑, 细化, 粗化, 合并, 移动Geometry几何 创建/修改几何, 创建质点Properties属性 设定密度, 杨氏弹性模量, 泊松比 （ FEA 网格）.2022-3-619功能标签Loads加载 设定压强、压力和温度 （ FEA 网格）SolveOptions求解选项 设置求解参

8、数, 控制变量, 运行选项和 结果文件Output输出 设置边界条件并为多种求解器输出网格Constraints约束 设定约束（ FEA 网格）PostProcessing 后处理 可视化结果: 切面, 流线, 动画, 积分及其他.2022-3-620鼠标使用 动态 视图模式(单击并拖动) 左:旋转 中:平移 右:放大(上-下) / 2-D 旋转(向一侧) 选择模式 (单击) 左:选择 (单击 或拖动框选) 中:应用操作 右:放弃选择2022-3-621选择管理器前后关系过滤实体通过实体选择Part（部分） 改进subsets（子集） 简便的限制数据显示 更易于使用消隐特定的实体选择全部多边形

9、选择可见部分取消在选择模式, 按 切换到动态模式; 再按 切换回来 2022-3-622热键选择实体（点、线、面、体、网格）时, 可以使用热键: a 选择全部 v 所有可见 m 切换框选择和多变形选择区域模式，在如下两种模式间切换:选择完全处于区域中的实体包括部分处于区域中的实体 p 多边形选择 P 通过part（部分）选择 S 通过subset（子集）选择 x 取消 . ? 热键列表, 在消息窗口中显示在选择模式下, 按 切换到动态模式; 再按 切换回来 2022-3-623视图操作使用键盘: H 主视图 Shift X - +X视图 Shift Y - +Y视图Shift Z - +Z视图

10、123单击视图中坐标图标保存视图View View Control例如: 单击 Y 轴 使Y 轴 垂直屏幕2022-3-624模型树设定窗口显示的图形包含5个主要项目; Geometry几何, Mesh网格, Properties属性, Parts部分 and Subsets子集单击模型树分枝上的眼镜图标控制可见与否红 X 图标表示 这一分枝(包含所有子分枝) 不显示整个眼镜图标表示这一分枝下所有可显示项均可见半个眼镜图标表示这一分枝下部分子分枝显示，部分 不显示2022-3-625模型树 右击显示树中的分枝弹出 子菜单控制这一分枝显示 单击勾选或取消相应的显示选项 许多分支允许通过双击获取选

11、项2022-3-626模型树: Parts Parts 分枝包含加载的文件中所有的parts 列表 对于活动的parts 所有的网格单元和几何类型将显示在图形窗口 除非 “Subsets” （子集）激活 (见下一节） Create Part（创建）: 右击弹出选项: Create Part by Selection（通过选择） Create Part near Position（附近位置） Create Part in Region （在区域内） Delete Empty Parts: 删除没有分配几何和网格的 空 parts 2022-3-627帮助浏览器 超链接文档 单击图标展开相应主题的

12、分枝2022-3-628文件和目录结构 所有的文件位于 Project工作目录下 打开 project 建立工作目录 同时打开project 设置文件 (.prj) 主要文件类型: Tetin 文件(.tin) 几何及网格参数 Domain 文件(.uns) 网格文件 Attribute 文件(.fbc) 网格参数和边界 Parameter 文件(.par) 参数.fbc.par.uns.tin.prjProject Dir.jrf.blk.rpl2022-3-629TETIN 文件: “TETra INput”（ TETra 输入）指定实体 (点, 线, 面) 到 几何数据库: 聚合实体到

13、Parts指定网格尺寸 模型网格参数 (全局) 单独实体网格参数定义体 质点任务:ICEM CFD GUI 或通过CAD 接口结果: Tetin 文件Tetin 文件是ICEM CFD自有几何文件可以输入到所有 ICEM CFD 划分网格模块2022-3-630ICEMCFD/AI*Environment 工作流程典型 ICEMCFD/AI*Environment工作流程:Create a new project （创建新的工程）Import/Create geometry（导入/创建几何）Build topology （创建拓扑）Mesh model (Possibly Hex Blocki

14、ng)（网格模型） Check/edit mesh （检查/编辑网格） Set properties（设置属性） Apply constraints（添加约束） Apply loads （添加负载） Solve （求解） Postprocess（后处理）工作流程2022-3-631新工程122022-3-632读入/导入几何如果几何是其它 CAD或neutral 格式 选择 “File Import Geometry . . . “ 选择相应的 CAD File (ICEM 自动创建*.tin 文件)如果几何已转为ICEM 格式 (*.tin), choose “File Geometry O

15、pen Geometry . . . “ 选择 .tin 文件Import CAD 文件或Open *.tin 文件2022-3-633工具概述 输入修改几何 在 AI*Environment/ICEMCFD 5.0创建简单几何Create/Modify Geometry 创建/修改几何Points 点 Curves 线Surfaces 面Bodies 体Repair/Transform 修复/移动Delete Geometry 删除几何Points 点 Curves 线Surfaces 面Bodies 体All Types 所有类型2022-3-634工具概述拓扑修复后mesh标签栏所有可用

16、工具，用来准备和生成网格Mesh Size Controls 网格尺寸控制Mesh Generation 生成网格Shell, Tet, Prism, Hexa (old gui)面、四面体、棱柱体、六面体（老界面）Create Elements 创建单元Merge MeshExtrude Mesh 拉伸网格Create Connectors 创建连接2022-3-635工具 检查网格质量 质量直方图 平滑/改进网格 检查问题 移动网格 镜像, 平移, 旋转 更多 Smooth Mesh 平滑网格Check Mesh 检查网格Quality Histogram 质量直方图Transform M

17、esh 移动网格2022-3-636设置参数 设置参数: 主菜单 Settings 7个基本选项控制程序运作: General 通用: 处理器和文本编辑器 Solver 求解器: 选择求解器 Display 显示: 图形设置 Selection 选择: 图形选择参数 Memory 内存: 对不同程序设置内存 Remote 远程: 配置远程机器 Speed 速度: 调整显示速度 Reset 重置: 设定所有参数为缺省值我们建议打开： “”2022-3-637算例 1Mount Project2022-3-638Mount 实例, 目标打开 project MountFile Import Geo

18、 ACIS=tetin包括线和面创建新线和点创建新Parts创建质点设置网格尺寸划分网格2022-3-639Mount 实例, 导入 在mount 目录下创建新工程 “Project1.prj” File Import Acis 导入mount.sat 文件. 显示从 SAT 文件导入的线和面 输出窗口显示 34 面 模型树包含parts2022-3-640自动曲线和点 创建新线和点 Geometry Repair geometry topology 采用缺省设置 基于公差 探测缝隙和丢失的面 自动变色红: 实体完整, 曲线间隙小于公差2022-3-641Mount 实例, 工具花一些时间熟悉用户界面 3 鼠标键 定位模型 标签栏及处于活动状态图标查找及使用 帮助 测量工具 View View Control Edit/Save Views显示 (模型树) 右击 Curves 或 surfaces 改变