E1-六面体网格划分V11

1、ICEMCFD/AI*EnvironmentV11,六面体网格划分,9/9/05,Inventory#002277D1-2,什么是块划分?,六面体网格通过分块产生块可以沿着几何切分成贴体形状每个块很容易生成纯迪卡尔网格可以实现块沿着曲线的扫略，沿某面可为非结构块体的面和线会映射到实体上块独立保存，可以加载到不同的实体上,几何,块划分,没有投影的网格,投影后的网格,9/9/05,Inventory#002277D1-3,块划分方法自顶向下/自底向上,不依赖几何形状创建块（block）结构“自顶向下”拓扑创建用户将是雕塑家而不是砖瓦匠一步创建高级拓扑结构(O-grid)“自底向上”拓扑创建创建块过

2、程将是像砖瓦匠一样逐层创建创建块拉伸面复制拓扑可以联合使用自顶向下/由底向上网格拓扑创建技术,9/9/05,Inventory#002277D1-4,六面体划分几何修复,Geometry,Blocking,可以使用与划分四面体网格相同的几何模型(tetin)不需要几何体结构完全封闭块结构投影到几何体曲面自动的曲线和点手工材料点、顶点,和曲线不是必须的但非常有用使用BuildTopology快速建立曲线和点,关联FacetoSurface到虚的family或插值Interpolation，结果可等价于确实存在几何体生成的网格,9/9/05,Inventory#002277D1-5,几何/块命名,

3、点,线,Materialpoint/body,曲面,Block,顶点,边,面,Geometry几何Point点Curve曲线Surface曲面Volume体(materialpoint,body),注意:“curve”指线,圆弧,及样条曲线,BlockingVertex顶点Edge边Face面Block块,9/9/05,Inventory#002277D1-6,块划分全部过程,构建能够捕捉几何的块结构自顶向下分割及舍弃无用的块自底向上通过拉伸、创建、复制创建块在块和几何之间建立关联通常为边与曲线之间建立关联在几何体上移动块顶点自动和手动方法指定网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸可快速设定设置边

4、尺寸分布可细化调整观察网格并检查/提高质量输出网格,9/9/05,Inventory#002277D1-7,块划分过程初始化网格3Dor2D平面,创建一个新的块结构,你必须首先生成一个初始块3D3D创建的块环绕在几何体周围2D2DPlanar在z0的xy平面内环绕2D几何实体创建2D块，即使几何体不是2D形式并不一定需要2D面,9/9/05,Inventory#002277D1-8,块划分过程初始化网格2D平面,非结构化块,初始化2D将自动为整个几何体创建面块每一个曲面成为一个2D块Free块对于非结构网格鲁棒性强Mapped对应结构沿块边界对齐网格,必须首先建立拓扑BuildTopology

5、可在非结构(free)和结构(mapped)之间转换:EditBlock-ConvertBlockType,9/9/05,Inventory#002277D1-9,块划分过程构造适应几何的块,自顶向下方法,从环绕整个几何体的一个块开始,分割块以捕捉几何体形状,注意:缺省情况下，删除的块将放入partVORFN,在后面必要时候可以重新使用,删除无用的块,9/9/05,Inventory#002277D1-10,块划分过程关联块到几何,关联块到几何体通常在边和曲线建立关联在最后的网格中,边将投影到这些曲线在模型树中右击Edges-Showassociation显示关联箭头,9/9/05,Inven

6、tory#002277D1-11,块划分过程把顶点移动到几何上,移动顶点以更好的表现几何体的形状所有显示的顶点可以立刻投影到几何体可以单独在几何体上移动它们可以一次移动多个沿着固定平面或线/矢量移动,9/9/05,Inventory#002277D1-12,移动不同关联的顶点,颜色表明了关联类型及顶点可以进行的移动方式(边也遵循这一标准,不包括红色)红约束到几何点（point）除非改变关联，否则不可移动绿约束到曲线（curve）在特定的曲线上滑动白约束到曲面（surfaces）在任何ACTIVE曲面上滑动(在模型树中打开显示的曲面)如果不在曲面上,将跳到最近的ACTIVE曲面上移动蓝自由（通常

7、是内部）顶点选择顶点附近的边，并在其上移动,9/9/05,Inventory#002277D1-13,块划分过程分配网格尺寸,设置网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸快速定义六面体网格尺寸或设置edge-by-edge细化调整自动copytoparalleledges（复制到平行边）,9/9/05,Inventory#002277D1-14,观察边的投影形状,网格生成后右击Edges-Projectedshape观察边投影形状首先设置网格尺寸,并计算生成网格,因为实际上只是将每条边上的网格点移动到在网格中最后的位置,9/9/05,Inventory#002277D1-15,块划分过程察看网格,N

8、oprojection,Faceprojection,观察网格可以在过程任何时期创建网格网格有不同的投影方法选择Projectionfaces可以完全描绘几何体通过在模型树中打开Part观察指定曲面的网格使用Scanplanes观察内部网格,9/9/05,Inventory#002277D1-16,块划分过程检查质量,使用网格质量直方图Determinant决定指标测量单元变形大部分求解器接受0.1争取0.2Angle角度单元最小内角争取18度Aspectratio纵横比Volume体积Warpage扭曲争取ConverttoUnstructMesh)结构(File-Blocking-Save

9、MultiblockMesh)Blocking分块的改变不会再影响网格此后网格可以通过Editmesh标签栏中的任何工具编辑此后网格可以平滑,9/9/05,Inventory#002277D1-18,3维管道接头教程,3维管道接头教程,9/9/05,Inventory#002277D1-19,O-Grids定义,O-grid,C-grid,L-grid,NoO-grid,O-grid,O-grid是一步创建的一系列块结构，排列成“O”型或环绕型3种基本类型，采用相同的操作方法都被称为“O-grids”O-gridC-grid(半个O-grid)L-grid(四分之一O-grid)当块必须位于曲

10、线或曲面上时减少歪斜圆柱复杂几何提高壁面附近聚集的网格点的效率,9/9/05,Inventory#002277D1-20,创建O-Grids默认O-Grid,Note:internalblockhasallinternal(blue)edgesandvertices,7blocksin3D,5blocksin2D,Selectspecificblocksoraroundface,edge,orvertex,为O-grid选择块可以通过visible（可视）,all（全部）,part,aroundface（环绕面）,aroundedge（环绕边）,aroundvertex（环绕点）,2corne

11、rmethod（对角点）选择,9/9/05,Inventory#002277D1-21,创建O-Grids增加面(Edgesin2D),O-grid通过这个面,HalfO-grid(C-grid),在创建O-grid过程中添加面O-grid“穿过”选定的块的面一般情况下,在“flatparts”“平坦部分”添加面增加一个面实际上等价于增加了面两侧的block块,使用例子管道末端对称平面复杂几何体,O-grid通过这个面,9/9/05,Inventory#002277D1-22,创建O-Grids增加多个面,环绕选定的块可以添加任意数目的面如果添加所有环绕块的面,结果是没有任何变化，因为O-gr

12、id穿透了所有面,四分之一O-grids可以用来对三角形划分块,看起来在一个方向上是C-grid在另一个方向是L-grid,四分之一O-grid(L-grid),9/9/05,Inventory#002277D1-23,创建O-Grids围绕着Blocks,选择Aroundblock(s)创建O-grid环绕选定的块对创建固体绕流计算网格很有用例子生成内O-Block圆柱绕流环绕飞机或汽车体的边界层,9/9/05,Inventory#002277D1-24,缩放O-Grids,Selectededgefactor=1,Factor=0.3,在创建过程中或创建后，O-grids可以改变尺寸缺省情

13、况下O-grid尺寸设置为使网格扭曲最小实际上，通过设定选择的边，你可以缩放所有平行的O-grid边选定的边赋予的factor为1数字Indices显示,9/9/05,Inventory#002277D1-27,使用索引控制,Resetseverythingtofullyvisible,Selectcornersisoftenfasterthantogglingtheindexarrows,Blockscanbeturnedoffandonbasedonindices使用索引控制打开或关闭块显示许多操作可以只针对显示块分割块延伸分割调节O-grid大小,9/9/05,Inventory#002

14、277D1-28,VORFN,在bolck周围被称之为VORFN的部分当block被初始化时，保留名称VORFN在模型树里建立用来保留全局索引项,作为回收站用VORFN区顶点从0开始删除块通常是放入VORFNBlocks可以被移回到其他部件永久删除blocks，重新建立VORFN为一个O-grid,打开可见到VORFN,选择的块被实际删除，VORFN被重建,9/9/05,Inventory#002277D1-29,3DPipeJunctionTutorial,完成3DPipe实例CapturetheRodand增加O-Block,9/9/05,Inventory#002277D1-30,检查切

15、面,SelecttoselectanedgeThescanplanewillbenormaltothisedge,观察内部网格作为质量直方图的辅助用来诊断坏网格的成因使用Select按钮选择边,Scanplanes垂直选定的边或选择索引方向的代码#0i#1j#2k#3,4,etcO-grids,右击Pre-mesh-Scanplanes调出scanplane面板,9/9/05,Inventory#002277D1-31,3DPipeJunctionTutorial,Examinethe3DPipeMeshUsingscanplanesandIndexControl,9/9/05,Invento

16、ry#002277D1-32,延伸分割,把一个分割想象成一个平面(即使它不必是平面状的)在“平面”外选择一个边，它将延伸到所有方向分割只穿过显示的块采用indexcontrol限制显示的块,选择Projectvertices自动投影顶点到相关联的几何体最近的平面,选择边,选择边,9/9/05,Inventory#002277D1-33,改变线形分割边,Spline,Linear,Controlpoint,Originaledge,Multiplesplits,Edges在投影前缺省是线性的Edges成形是通过使用分割边Spline样条Linear直线Controlpoint控制点在分割之后使用

17、Movevertex移动分割点分割自动覆盖在网格计算的插值,9/9/05,Inventory#002277D1-34,ShapingEdges例子,Geometry(gear),使用分割边可以在几何体上创建一个洞,9/9/05,Inventory#002277D1-35,ShapingEdges关联边,Sourceedge,Targetedge,Factor=0.9,Factor=1.3,Factor=0.5,使用一条边控制另一条的形状选择source（源）edge然后选择target（目标）edge输入factor(值越大曲率越高),9/9/05,Inventory#002277D1-36,

18、自底向上网格划分方法,自顶向下通常功能强大自底向上的方法可以提高灵活性移动方法平移旋转镜像比例2D到3D拉伸平移旋转块分割及联合拉伸网格面创建块,9/9/05,Inventory#002277D1-37,转换块,简单的移动选择的块或创建一个移动副本并与原来的块联合选择要移动的blocks选择方法平移旋转镜像比例输入选定方法所需参数,镜像例子,9/9/05,Inventory#002277D1-38,创建BlockHexa(顶点位置),1,4,3,2,5,6,7,8,创建块的类型Hexa六面体8顶点2面QuarterO-grid四分之一O-gridDegenerate退化,选择8顶点,选择2平面

19、,9/9/05,Inventory#002277D1-39,8,7,6,5,4,1,3,CreateBlockHexa(GeometryLocations),2,如果没有8个顶点可选如何办?选择已有顶点单击中键在屏幕上选择余下的位置顺序和原来保持一致,单击中键,9/9/05,Inventory#002277D1-40,伸出面,Extrudealongcurve,选择面(选择face或使用两角点方法)Interactive交互式按指示拖拉ExtrudeaFixeddistance输入距离Extrudealongcurve沿曲线选择曲线,9/9/05,Inventory#002277D1-41,合

20、并顶点,1,2,1,2,合并顶点可以选择要合并的一对一个接一个执行,或通过指定公差快速的执行多个操作当单独合并时,同时选择两个顶点当Mergetoaverage关闭,第二个顶点合并到第一个顶点当Mergetoaverage打开时,两个顶点合并到中点用于将独立的拓扑连接到一起用于退化块,9/9/05,Inventory#002277D1-42,删除分割及O-Grids,1,2,1,2,Deletingasplit,DeletinganO-grid,使用Mergevertices-propagate删除分割及O-Grids选择一条边两端的两个顶点，处于你想删除的方向单击中键,confirm第二个顶

21、点合并到第一个顶点，并且合并会退化如果删除O-grid,只需选择径向边的顶点,9/9/05,Inventory#002277D1-43,DeleteBlocks永久删除,Equalnumberofnodesacrosshole,Numberofnodescanbeunequal,Deleteblockpermanently,删除块,缺省情况下,移动块到partVORFN,比永久删除更稳定(不需重新计算索引)但是，有些情况下，永久删除是有利的删除所有VORFN，可以作为复杂拓扑的修改工具(索引重新计算)删除单独的块可以释放与VORFN块连接的点,9/9/05,Inventory#002277D1

22、-44,CrankshaftTutorial,TrytheCrankshaftWorkshop#2,9/9/05,Inventory#002277D1-45,AdvancedandCFDOrientedFeatures,9/9/05,Inventory#002277D1-46,O-Grids三个基本应用,四分之一O-grid,3种O-grids的基本应用捕捉几何模型的形状当采用这种方法时，一般在分块过程的初期位于块顶角且关联的曲面不相交成角的地方网格质量不高，O-grids提高网格质量改进聚集在壁面附近网格点的效率边界层分辨率,作为分块过程第一步，利用O-grid捕捉几何体形状的例子,9/9/

23、05,Inventory#002277D1-47,立方体-Ogrid,AnOgridworkswellwiththisgeometry(half-O-grid),9/9/05,Inventory#002277D1-48,设定位置,z,设置选定顶点的X,Y,Z选择VerticestoSet,然后选择要移动的顶点，或者使用索引（index）并选择可见的顶点选择要移动的方向(设置X,Y,Z)可以使用局部坐标系(柱坐标,直角坐标)如果是柱坐标系统,(x,y,z)变为(r,z)输入值或选择Ref.Point并在屏幕上选择方法可以为SetPosition或IncrementApply,选择这些顶点,设置顶

24、点的z坐标,9/9/05,Inventory#002277D1-49,排列顶点,所有不共享索引的顶点都会被移动,使一个平面上多个顶点与另一个平面上的相应顶点对齐(orsplitdimension)选择Alongedgedirection,然后选择连接两个平面的edge，orrunsapproximatelynormaltothesplitplanethatyouwanttomoveinside选择Referencevertex,在平面选择任何你想对齐的顶点.这些顶点将保持固定选择顶点移动的平面(XY,YZ,XZ,或UserDefined).UserDefined平面必须指定一个法向矢量,例如(

25、110)Apply,在这个平面中移动顶点(XY),选择这个边,选择这些顶点中任何一个或多个,9/9/05,Inventory#002277D1-50,创建Blocks2Dto3D,Rotate,2D块可以转换成3D块，共有3种方法Fill填充由闭合的2D面块自动创建3D块Translate平移Rotate旋转,圆周方向网格点数目,在3D几何体不存在的地方，可拉伸点成线和拉伸线成面,面网格和扫描平面,9/9/05,Inventory#002277D1-51,1,6,3,2,5,4,创建BlockWedge,Degenerate,Quarter-O-Grid,Degenerate退化块选择6顶点或

26、位置顺序很重要网格线在顶点1和4处融合结果沿一条边生成棱柱块Quarter-O-Grid四分之一O-Grid获得六面体“wedge”(Y结构),9/9/05,Inventory#002277D1-52,5,4,3,1,2,6,创建BlockSweptBlock,Swept(非结构)选择6个顶点或位置与退化不同的选择顺序（四分之一o-grid）生成非结构网格tris/prisms三角形/棱柱可转换块类型ConvertBlockType为Structured结构为Unstructured(2D)为Swept(3D)退化的六面体楔块(Y结构),9/9/05,Inventory#002277D1-53

27、,退化Blocks,Selectedge,瓦解块选择边定义瓦解方向选择要瓦解的块结果生成退化的块(棱柱结构)退化块经常被删除,例子:划分knife-edgewings网格,9/9/05,Inventory#002277D1-54,分割顶点,分割单独的顶点或合并的顶点,包括由于瓦解块合并的顶点选择任意数目的顶点并单击中键Apply如果在合并顶点之后永久的删除块,这个操作将无法取消合并.因为永久删除某一块后，索引表重新定义,选择这两个顶点,9/9/05,Inventory#002277D1-55,周期性几何,21.1765o(360/17),Axis(001),Base(000),首先必须对Tet

28、in文件指定GlobalMeshSize-SetupPeriodicityTranslational平移输入矢量指定数量和方向Rotational旋转输入Axis矢量指定方向输入Base指定轴的位置输入Angle角度,9/9/05,Inventory#002277D1-56,周期性块,周期Vertices存入blockingfile选择EditBlock-PeriodicVertices-Create同时选择成对的顶点每对的第二个顶点移动到第一个顶点周期位置当你移动一个顶点成对的另外一个同时移动后面进行的子分割同样具有周期性在模型树中右击Vertices-Periodic,Faces-Peri

29、odicFaces只有face的4角都具有周期性时face才有周期性,子分割同样具有周期性,9/9/05,Inventory#002277D1-57,加密,Factor=1/3,定义块交界面单元体个数倍数只能用于特定的求解器细化:Factor1(输入整数)粗化:Factor1(输入分数1/2,1/3,等.),选择细化边方向或选择“All”,选择细化的块,9/9/05,Inventory#002277D1-58,如何加密,创建一一对应的节点关系加密块网格只能加密三倍只能在非结构网格上操作,多步骤加密(3,9,27,1/3,1/9,1/27,etc),9/9/05,Inventory#002277

30、D1-59,Spacing1=1.0,Spacing2=1.0,边的参数,17种网格划分规律,Side1,Side2,Ratio2=1.5,Ratio1=1.5,箭头指示side1andside2,Side1(箭头尾部)参数,Side2(箭头头部)参数,间距可以应用到其他边,Requested,Actual,Spacing1side1前两个节点间的距离Ratio1从side1指向中心的增长率Spacing2在side2前两个节点间的距离Ratio2从side2指向中心的增长率MaxSpace边上的最大单元长度,9/9/05,Inventory#002277D1-60,EdgeParametersLinkedBunching,Side1,Side2,关联其他边的节点数和分布率能关联主边或有同样末端的一系列边首先选择长边选择side1上的小边，当你选择LinkEdge时,长边关联所有短边,9/9/05,Inventory#002277D1-61,边的匹配,匹配末端间距到其他边参考边和目标边必须相交于同一点不关联间距当目标边和参考边末端间距较大效果很明显,在这个例子中，目标边side1的末端间距和参考边side2的末端间距最终相同,Targetedge,Referenceedge,9/9/05,Inventory#0