ANSYS之ICEMCFD V10.0 入门教程PPT

1、ICEMCFD V10.0 入门教程Inventory #002277受训者信息背景曾从事CFD/FEA工作？是否熟悉 ICEM CFD 和其他前处理软件使用CAD 工具划分网格所需的几何文件来自哪一个CAD系统?使用过什么分析软件您培训的希望是什么？9/9/052ICEM CFD 大事记(1990 -2004)数据控制有限公司.ICEM是Integrated Computational Engineering and Manufacturing的简称1990: 成立 ICEM CFD Engineering公司专注所有网格划分需求的解决方案结构化块网格: Mulcad/PCube1993:

2、非结构化四面体网格1994: 六面体网格1996: 三棱柱网格结构化/非结构化网格功能的增强1998: 形成统一的 GUI (4.x)界面2000: ANSYS收购 ICEM CFD.对FEA需求的网格划分能力得到加强先进的表面网格划分技术2004: 推出ICEMCFD/AI*EnvironmentOld ICEM CFD 4.X GUI9/9/053软件不同的版本FEA前、后处理器, 包括负荷、约束和特殊功能键。并可与 ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA, NASTRAN求解器一起工作CFD前、后处理器。包括了完整的网格划分功能,可以输出多达100多种CFD 和FEA 求解器.FS

3、I结合FEA and CFD 特点, 包括了AI*Environment + CFD 功能Workbench内置了网格划分引擎CFXCFD 简装版本仅限于输出到CFX无表面网格9/9/054AI*Environment 特点Windows形式的界面能支持目前流行的CAD 数据类型能进行稽核创建/修补/简化包括中面抽取/拉伸强大的网格划分功能基于CAD 几何或存在的表面网格生成四面体网格面网格生成技术: patch dependent, patch independent, mapped, structured/unstructuredHex-dominant, unstructured hex

4、a, structured hexa, extruded quads, Cartesian先进的网格编辑功能不同求解器的设置 输出多达100多种求解器强大的后处理能力脚本语言功能（Replay) and much more9/9/055Solid Edge支持广泛的CAD数据接口I-DEASSolidWorksPro/EngineerCATIA第三方CAD数据格式STEP/IGESACISParasolidDWG/DXFIDIGEMS刻面数据STLVRMLNASTRAN, PATRAN, ANSYS, LS-DYNA格式化的点数据集与Catia V5整合 集成于CAD环境中的直接接口 参数化网

5、格Unigraphics9/9/056四面体网格划分特点自动表面、体网格划分几何小面无关性(Patch Independent)体网格的生成无需先生成表面网格较大的几何缺陷容忍性可任意捕捉或忽略几何局部区域详细信息9/9/057六面体网格划分特点强大的六面体网格生成技术具有Top-down or bottom-up block 创建方式可快速创建复杂的拓扑结构快速迭代循环灵活划分方式可以得到近似几何的block结构（拓扑）采用Replay文件 实现几何与网格的同步变化9/9/058基于几何小面的处理方式 以四边形为主能最佳捕捉几何的细节不依赖于几何小面的处理方式 稳定性好, 可适用于不做几何清

6、理工作的几何基于映射的处理方法 基于正交的网格处理空间表面block技术: 最佳网格控制，可使用脚本语言面网格划分特点9/9/059混合网格划分特点三棱柱网格 适用于非结构化四面体网格附面层的问题三棱柱与非结构化网格之间采用金字塔网格可以实现内部六面体网格9/9/0510 瞬态分析 剖面 等值面 流线 动画 探针 数据映射 1D & 2D 窗口 注解 图表 与实验和其他计算结果比较 更多Variable & Color Key后处理 Visual39/9/0511ICEM CFD V10界面 & 工具 9/9/0512界面图形界面数据输入区域显示控制树消息框Utility Icons功能 栏质

7、量柱状图显示撤消/重做 阴影/非阴影主菜单选择工具弹出框显示坐标DEZ Help9/9/0513主菜单文件菜单(文件输入/输出)编辑菜单视图菜单信息菜单运行设置菜单(参数)帮助菜单9/9/0514主要功能栏网格设置网格尺寸, 选择网格生成类型 面、四面体、六面体、三棱柱(仅CFD)网格块初始化块，劈分、修改块， 产生结构化网格网格编辑网格检查，网格光滑、细化/粗化、合并、变换等几何几何生成/修改, 材料点定义后处理可视化结果: 剖面、流线、动画、计算积分量更多输出设置边界条件和参数；输出多达100多种求解器9/9/0515鼠标使用动态 浏览模式 (单击并拖动)鼠标左键:旋转鼠标中键:移动变换鼠

8、标右键:缩放(上下运动) / 2-D 旋转(水平移动)转轮缩放选择模式 (单击)左键选择 (单击并拖动形成方形选择框)中键确认选择右键取消选择F9 快捷键能在选择模式下进行动态浏览与选择状态的切换转轮即使在选择模式下也能缩放视图9/9/0516选择工具条在选择模式弹出选择工具条有些工具是通用的, 其他的工具与选择对象类型有关与选择模式热键相关实体过滤全选多边形仅选择显示部分取消选择填充角度下的相连实体采用不同part选择选择对象过滤几何网格块刻面几何 段所有表面 整个或部分框内选择圆形选择模式切换 (F9)选择边界线内的单元设置填充选择的角度选择几何表面网格角点方式选择block选择subse

9、t选择刻面几何段之间单元部分框选9/9/0517热键选择模式:F9 切换模式圆形选择可见取消不可见所有子集线单元面单元体单元退出模式退出模式不选取消选择所有网格节点对角选择填充角多边形框内9/9/0518热键对于几何、网格编辑和块划分请参考 Help - Help Topics - Selection Options - 查询Hotkey，即可获得详细资讯9/9/0519目录树控制图形内的显示内容主要有几何、网格、块、 对象名称集(Part)单元特征, 连接关系, 位移、载荷和材料特征复选框 用于显示或隐藏隐藏表示没有激活显示表示激活部分显示单击 “+”展开目录在目录树每一行上单击鼠标右键显示

10、该项的选项9/9/0520Parts (原来称“Families”)是几何、网格和block（块）对象存放的位置，并予以不同的名称在 part内可以显示或隐藏所有的对象Part名字颜色与实体显示颜色相匹配在Parts上单击右键 可以:定义新的名字定义包含对象名的子集删除空的对象名在对象名称上单击鼠标右键 可以修改或删除对象对象特征在对象名称的子目录下Double Left Click 或 RMB Modify修改显示其对象特征目录树：对象名称集(Part)9/9/0521帮助菜单驱动可搜寻包括练习例子可以按Programmers guide (for ICEM/Tcl 脚本程序)查询超级链接特

11、定主体鼠标指示图标的解释功能9/9/0522文件与目录结构所有文件应存放在同一个项目名称的目录下打开 一个项目建立一个目录还需打开*.prj的项目文件主要文件类型:Tetin (.tin)文件: 几何包括几何实体和材料点 对象的归类Part全局和实体网格参数该文件由AI.E或 Direct Cad Interface中生成Domain file (.uns)网格文件非结构化网格Blocking file (.blk)块文件保存有块的拓扑结构数据 Attribute file (.fbc)属性文件（详见file/attribute的说明）边界条件、 局部参数 & 单元类型Parameter fi

12、le (.par)参数文件（详见file/Parameter的说明）模型、单元参数Journal file(.jrf)操作过程记录文件 (echo file).fbc.par.uns.tin.prjProject Dir.jrf.blk.rpl9/9/0523ICEM CFD 工作流程典型 ICEM CFD 工作流程:新建/打开 一个项目（注意文件存放位置）引入/生成 几何建立几何拓扑结构/几何清理网格模型 (优先考虑六面体网格) 检查/编辑网格 网格输出（CFD 求解器） 后处理流程9/9/0524用实例熟悉流程选择“打开文件夹”图标浏览目录输入项目名称Clamp.prjProject fi

13、le包含了项目设置, 工作目录和文件之间的关联信息。 项目文件一旦保存了几何网格、边界、参数等信息，那么今后只要打开项目文件，其他信息自动装入。9/9/0525读入几何打开几何:File - Import Geometry - Acis 引入一个*.sat格式的CAD文件 选择 Clamp.sat 文件显示: 几何 表面显示: 在目录树几何栏下 Surfaces上单击鼠标右键 ，选择 Solid & Wire显示方式如果出现如下对话框 “Import families and sizes.”, 选择 No9/9/0526熟悉界面用鼠标调整显示三键鼠标 （滑轮式）Space Ball (如果有)

14、 使用模型树实体的显示/隐藏调整显示选项: 表面为透明方式查看菜单栏, 数据输入区域, 图标使用“？”帮助功能发现并使用Help测量工具Tools尝试: 用三坐标 显示几何不同视图鼠标右键 调整显示 9/9/0527定义新的Part名定义方法在目录树Parts上鼠标右键 并选择 Create Part输入 INNER名字利用选择模式选择内表面放入INNER part中用F9切换 选择的表面有了不同颜色，并且INNER名字出现在Part目录树中同样定义HOLE 名字练习parts 的显示与隐藏 用鼠标右键单击修改 对象属性改变颜色更改名字 练习选择工具条中的选择功能再次练习F9在选择状态下的模式

15、切换9/9/0528许多曲线被过滤掉了仅仅保留特征线建立拓扑结构选择 Geometry - Repair Geometry - Build Diagnostic Topology在表面之间生成曲线，建立面之间的关系单击Apply 复选 Filter Curves and Filter Points两项，再次Apply，结果如下图所示#1#2注意: 网格会沿曲线分布Display: Transparent Grey#1#2#3#39/9/0529表面网格尺寸 (选择)设置表面参数Mesh - Set Surface Mesh Size 单击选择表面图标，将鼠标移动到视图区域单击“A”键选择所有表

16、面 设置 Max element size = 1Maximum deviation = 0.5显示表面四面体大小#1#2练习练习选择, 选择与非选（左键/右键）练习设置 Curve Mesh Size, 显示 Curve Node Spacing （线上点的分布)查看 如何使用Parts对象名字来设置网格参数找到 Global Mesh Size设置的地方保存项目显示: 透明、四面体大小9/9/0530生成四面体网格生成四面体网格基本方法Mesh - Volume Meshing - Tetra - From geometry（基于几何） 直接单击 Apply调整设置查看网格的形式曲线 、面/曲线网格参数和 全局网格参数用于提高网格质量或捕捉几何局部细节#1#2练习展开网格目录树，查看其选项 调整表面网格显示为