02-gambit-CreatingGeometry

1、2-1 2006 Fluent Inc.GAMBIT几何操作Introductory FLUENT Training2-2 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008入门u目的:l为流体区域和固体区域的CFD计算创建模型域，为网格生成做准备u术语:nvertex 顶点nedge 边， 它至少有一个顶点 (在1个顶点的情况，整个边缘形成一个环形).nface 面 (不一定是平面) 至少有一个边缘 (除了球体和圆环面).nvolume 几何体,可认为是一个密封的连接面.2-3 2006 Fluent IIntroductor

2、y FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作移动/复制u转化、平移u反射u旋转u缩放正是平面 到 向量向量zyx,u选择:l相连的几何体可以移动l网格可以复制u移动/复制所有可用几何实体.2-4 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作 定义向量u向量定义形式l应用于n旋转和反射（移动/复制）n扫描和旋转（边/面/体创造）l方法:n坐标轴n边n2个顶点n两个点n屏幕查看l可以定义矢量的大小.2-5 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLU

3、ENT v6.3 Aug 2008通用操作 对齐u可以对任何的几何实体进行操作u利用顶点的开始和结束位置来移动目标u排列方法将随着利用的点的对数增加而增加u包括相连的几何体Plane alignment转化转化旋转旋转平面排列平面排列11323222331232-6 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008连通性u理解连通性的概念非常重要.u为了使流体能够从一个面/体流到另一个面/体,这两个实体必须连接在一起u正投影网格 两个实体的连接边界上的节点是共享的非正投影接触面非正投影接触面(面不相连接面不相连接)正投影接触面

4、正投影接触面(面相连接面相连接)2-7 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作 连接u连接l点，边和面都可连接.l这个操作删除所有重复实体并重新连接上面的实体.l只有不超过ACIS标准公差的实体才会被连接.l存在的网格将会被保存起来两个边一个面复制复制+转换转换边连接边连接一个边2-8 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作 拆分u点，边，面都可以被拆分u这个操作重新创造复制实体并把以上拓扑连接起来u存在的几个操作l边 +

5、点l只有边l边 + 选择的点只有一条边共享两个面拆分拆分边边 + 点点两条边(每个面一条边)2-9 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作 删除u删除工具可以用来删除任何几何体.u低层次几何选择l如果被选中，将会删除选中的几何体以及低层次几何体n默认设置l如果不选, 这些低层次几何体将会保留下来n利用删除边/面/体来分离面和边u一个实体不能被删除如果它高一级的实体2-10 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008通用操作 其它u统计/

6、疑问/和计l点坐标系的统计，低级拓扑，网格信息，要素，节点标志，等等.l检查 ACIS 几何体的正确性l疑问: 把几何模型 和目标名称联系起来l获得总的实体数目u修改颜色/标志l修改实体颜色l改变实体标志2-11 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008几何造型uGAMBIT利用ACIS造型功能u从底向上的几何建模:l点创建:从坐标系, 平移复制, 等等.l边创建 :直线, 点扫描/旋转, 曲线, 椭圆, 样条曲线, 等等.l面创建 :Wireframe, 边扫描/旋转, 等等.l体创建 :Wireframe, 面扫描

7、/旋转, 面连接, 等等.u从顶向下的几何建模:l面创建:矩形, 圆, 椭圆, 等等.l体创建:砖形体, 圆柱体, 球体, 等等 .l布尔操作:布尔联合, 布尔减,布尔交l分解:分裂2-12 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008点创建u通常使用点创建方法:l利用坐标系 (笛卡尔, 圆柱, 球体) l利用边l处于两个边的交点n点和两条边都没有连接l边/面/体的质心l一条边上的投影u其它的点创建方法在附录里有列举l面上和体上的l从文件里读取坐标数据2-13 2006 Fluent IIntroductory FLUEN

8、T NotesFLUENT v6.3 Aug 2008边创建 直线和弧线u直线l多条边能通过多个点来创建.u弧u圆弧l三个点确定一条弧 /圆弧 或l中心 和两个终点 或l半径和 开始/结束角度 (仅限于弧线)2-14 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008边创建 定点扫描和旋转u扫描点l选择一个点扫描.l选择边或向量向量.u旋转点l选择一个点或多个点旋转l制定旋转角度l制定旋转中轴的向量定义形式.l输入螺旋创建的高度.2-15 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT

9、v6.3 Aug 2008边界创建 其他工具u其他的边界创建工具是很有用的:l椭圆弧l圆锥弧l倒角弧l从点创建边界 (NURBS-曲线曲面的非均匀有理B样条)l在一个面上设计边缘u其他工具的详细内容可以在附录上找到.+Major VertexOn Edge VertexCenter VertexEnd AngleStart Angle+Shoulder VertexEnd VertexStart Vertex2-16 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建 WireframeuWireframe l能创建实面和

10、虚面l所有的边必须连接成一个闭环.l边的数目和选择顺序并不重要.l如果所有的边总是共面的，那么面的创建则总是成功的.l对于非共面的边:n一个实面将被创建成如果这些边形成一个凸起的形状.n一个有一定容差范围的平面也能创建如果这些边接近一个平面创建实面通过 wireframe 实面或虚面6 条共面的边2-17 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建 Wireframe实面创建通过凸起的非共面边有容差范围的实平面从非共平面的边中创建(公差自动计算并显示在副本窗口内)2-18 2006 Fluent IIntroduc

11、tory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建 旋转边u旋转边 (有或无网格)l利用一条边，一个角度和一条轴来定义,.l利用向量来定义轴.l边可以和轴相交.起始边起始边轴轴和旋转的方向根据轴和旋转的方向根据右手规则来决定右手规则来决定轴轴旋转旋转2-19 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建 扫描边u扫描边(有或无网格)lRigid方式 边在整个扫描过程中保持一定l垂直方式 边在绕轴旋转的过程中保持与轴垂直n草绘和扭曲选项边垂直垂直,草绘草绘 = 0垂直垂直,草绘草绘 = 0

12、, 30垂直垂直,扭曲扭曲 = 120严格的严格的路径2-20 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建 其它工具u其它可以利用的面创建的工具:l平行四边形l多边形l多排点 l外壳l网u每一种工具的详细介绍在附录里可以找到.+2-21 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008简单面u尺寸和方向必须指定l矩形l圆l椭圆2-22 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 200

13、8体创建 面连接u能够创建一个或多个面通过连接一组面l对于一个单独的体, 如果一些面丢失了, GAMBIT能自动找到这些丢失的面.l对于多个体, 任何多余的面都会被抛弃.l公差是自动的或指定的.u面实选项和虚选项时可用的.u选择的顺序不重要.u 能够处理无效的和摇摆的面.Ten Connected FacesOne Volume2-23 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008u单个体连接u多个体连接体创建 面连接接着创建一个体接着创建两个体2 两个面被选中， GAMBIT自动查找另外那个面11 个面被选中, GAMB

14、IT 忽略两个面2-24 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008u扫描面l严格选择 (类似的面扫描)l垂直选择n草绘tn扭曲u旋转面 (有或无网格) l利用一个面, 一个旋转向量和一个角度l不是可利用边就是利用向量去定义轴.体创建 扫描面 和旋转面Axis2-25 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008简单体uGAMBIT 能创建体 利用简单体.u下面这些简单体可利用:l砖形体平截头体l圆柱体球体l棱柱圆环体l金字塔体 u每个详细介绍在附录

15、里能找到.2-26 2006 Fluent Inc.实几何体操作2-27 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008布尔操作 联合u选择的顺序不重要 (除了 labeling)u保留选择 保留复制的实体u联结面l所有的面必须共面或许有匹配的接触.u联结体BAABBAAB2个面1 个面2 个相交体1 个体2-28 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008布尔操作 相减u选择的顺序不重uaou保留选择 保留复制的实体u相减面l所有面必须是平面u相减体

16、多个实体可以输入到第二个列表框中.BAABABBAABAB2 个面2 个相交体2-29 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008布尔操作 相交u实面/体布尔相交l选择的顺序不重要(除了 labeling)l保留 保留复制的实体.l所有的实体必须互相相交.l相交面 (所有面必须共面)l相交体BAABBABA2-30 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008分离边u分离操作: 利用两个几何实体的相交部分去把一个目标划分为两部分或划分多个目标为多部分

17、.u把几何体分解为较小，较简单的单元体是很有用的.u边界分离l把一条边划分为多条边l产生的边默认为是连接的.l边可以划分为:nPoint 制定一个在 0 和 1 那儿的边将被分离s 用 0.5平分边.n点 -一定是已经创建了的.n边s 一定是已经创建了的s 双向选择结果2-31 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008u实面分离l实面分离选择顺序不重要l面不一定非要平面u总的来说, 对于所有的分离 (边, 面, 体):l“工具l” 实体是, 缺省的, 分离完后删除.l保留选项阻止“工具”实体被探测.l默认地，作为结果的

18、目标是相连的.分开面“目标t“工具Split A with B 2 个面: BABAA)2) 112Bidirectional split3 个面: BABBABAA)3)2) 1321Split B with A 2个面: BABAB)2) 112BA2-32 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008分离体u实体布尔分离l选择的顺序不重要n单个体/多个体分离2 个体3个体B A 2 个体2 个体n体/面分离B A B A “目标“工具A 分离出来 双向分离B分离出来 2-33 2006 Fluent IIntrodu

19、ctory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008区别 相减 vs. 分离u相减l结果是一个体.l切掉一部分后显示的结果是一个体n中心区域无法生成网格.n在管内环形区域只有流体/热传递u分离l结果是两个连接的体.n管和中心部分都可以生成网格.n流体/热传递可能在两个区域u相减+ 保留选项 (内圆柱)l结果是两个分离的体.l表面上向分离l复制面再分解面上n非等角网格n多个参考坐标系的应用问题.两个圆柱体 (分离)2-34 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008区别 双向分离 vs. 联合u适合

20、操作的利用选择取决于创建的附加面需要:l定义边界条件l控制网格联合联合l结果是一个体l无内部面两个圆柱体 (分离的)双向分离双向分离l结果是三个体l多个内部面一个体三个体2-35 2006 Fluent Inc.虚几何体体操作2-36 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008虚几何体体操作u合并 利用一个虚实体代替两个连接的实体u分离 一个单独实体的部分分离，连接成一个虚平面u连接 合并两个单独的、不相连的实体，比如共享一个分界面低级几何实体 (遵从 ACIS不严格的公差)2 个面(实或虚)虚平面1 个面(实或虚)2

21、virtual faces2 个面(实或虚)2 个连接的虚平面2-37 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008虚实体操作u创建 创建独立的虚实体l利用主实体对形状定义u压缩 分裂一个面并合并分开产生的两个或多个相邻面虚边符合面3 个面(实或虚)2 个虚平面2-38 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008插件程序工具u插件程序是额外的工具，它可以添加到GAMBIT中.l下载插件程序到:nFLUENT.INCGambit2.2.xplugins

22、 (路径)n主目录 (UNIX/LINUX)l加载并输入插件程序文件u目前发展的插件程序l把一个面分裂为多个面l通过偏移量创建一个面tl区域可见度控制l为当前几何图创建一个基于限制箱砖形体l基于相等的间隔或实际长度分离多条边l计算两个点的距离l凸凹管尺寸的过渡l多条边在多个面上的投影2-39 2006 Fluent Inc.附录2-40 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008例子 删除属于其它实体的实体错误错误:试图删除体的一个面正确正确:删除体时，低实体选项 选择关.一个错误例子. 选择面不能删除是因为它是体的一部

23、分 (一个高层次实体).体删除了，面留了下来. 任何一个保留下来的面都可以被删除.2-41 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008点创建 其他方法u在一个面上l在面上创建边用来进行虚平面的分离l选择一个面, 输入 U 或V 值 (或输入一个坐标点)u在一个体上l很少使用2-42 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008点创建 丛数据文件中读入u点能被创建通过读取数据文件.uICEM 输入和一般的数据文件都支持 and.lICEM输入n文件 输

24、入 ICEM输入l点数据文件n文件 输入 点数据n格式和 ICEM 输出相同 除了它只需要点的坐标.Npc Ncx1 y1 z1x2 y2 z2.xN yN zNN= 总的点数Npc= 曲线的点数Nc = 曲线数xi yi zi = 实数或 整数点坐标2-43 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008边创建u椭圆弧 利用3个点创建u二次曲线弧 利用3个点创建长轴顶点边界点中心点开始角度结束角度顶点终点起始点2-44 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Au

25、g 2008边创建u倒角曲线l创建一个倒角的外部曲线u从点创建边 (曲线曲面的非均匀有理B样条NURBS)l第三个命令缺省l对于近似的选择利用规定公 差 边 1边 2R连续边界2-45 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008边创建u在面上的投影边l限于一条边投影到一个面上l方向定义在向量定义中的形势.面投影向量边投影边2-46 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008面创建u平行四边形 l通过3个点来定义u多边形l选择顺序不重要.l5 个或更多的点必须共面.u多排点 l公差输入u外壳l拓扑逻辑平形的边l边必须按顺序选择l所有边的终点相一致u网l拓扑逻辑相交的边2-47 2006 Fluent IIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Aug 2008体创建 Wireframeu从 wireframe创建体l从相连接的边创建体l边的数目和选择顺序不