ANSYSWorkbenchMesh网格划分自己总结mesh网格划分

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1、Workbench Mesh 网格划分分析步骤 网格划分工具平台就是为 ANSYS 软件的不同物理场和求解器提供相应的 网格文件,Workbench中集成了很多网格划分软件/应用程序,有ICEM CFD , TGrid, CFX, GAMBIT , ANSYS Prep/Post等。网格文件有两类: 有限元分析(FEM )的结构网格:结构动力学分析,电磁场仿真,显示动力学分析( AUTODYN , ANSYS LS DYNA ); 计算流体力学(CFD分析)分析的网格:用于ANSYS CFX,ANSYS FLUENT, Polyflow;这两类网格的具体要求如下:(1)结构网格: 细化网格来

2、捕捉关心部位的梯度 ,例如温度、应变能、应力能、位移等; 大部分可划分为四面体网格, 但六面体单元仍然是首选 ; 有些显示有限元求解器需要 六面体网格 ; 结构网格的四面体单元通常是二阶的(单元边上包含中节点);( 2)CFD 网格: 细化网格来 捕捉关心的梯度 ,例如速度、压力、温度等; 由于是流体分析,网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要 ,这导致较 大的网格数量,经常数百万的单元; 大部分可划分为四面体网格, 但六面体单元仍然是首选 ,流体分析中,同样 的求解精度,六面体节点数少于四面体网格的一半。 CFD网格的四面体单元通常是一阶的(单元边上不包含中节点)一般而言,针对不同分析类型

3、有不同的网格划分要求: 结构分析:使用高阶单元划分较为粗糙的网格; CFD:好的,平滑过渡的网格,边界层转化(不同 CFD求解器也有不同的 要求); 显示动力学分析:需要均匀尺寸的网格;物理选项实体单元默认中结点关联中心缺省值平滑度过渡MechanicalKeptCoarseMediumFastCFDDroppedCoarseMediumSlowElectromagneticKeptMediumMediumFastExplicitDroppedCoarseFi neSlow注:上面的几项分别对应Advaneed中的Element Midside Nodes,以及 Sizeing中的Releva

4、 nee Cen ter, Smoothi ng , Tran siti on。网格划分的目的是对CFD (流体)和FEM (结构)模型实现离散化,把求解 域分解成可得到精确解的适当数量的单元。用户需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾。细密的网格可以使结果更精确,但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间,特别是有些不必 要的细节会大大增加分析需求。 而有些地方,如复杂应力梯度区域,这些区域需要高密度的网格,如下图所示。 一般而言,我们需要特别留意几何体中物理量变化特别大的区域,这些地方的网格需要划分得细密一些!的网稱吗布梓孔蜀近进行网沆暉汝养足的罔格在理想情况下,用户需要的网格密度是结

5、果不再随网格的加密而改变的密 度(例如,当网格细化后解没有什么改变),收敛控制可以达到这样的目的。 注意:细化网格不能弥补模型不准确的假设和输入引起的错误。优和劣贬网格区别的例E网格划分的好坏对后面的求解有十分重要的影响,上图例子列举了一个集 流管固体铸件中不收敛的热场。很明显劣质单元区域的分析不可能得到切合实 际的数据场。F面是几种典型网格的形状示意图,其中“四面体网格”和“六面体网格”是主要类型:(t结构比网格)夫血休(地常为结构化柯格)城汛II汀汎押六血淳丄知污倒/:吟:力曲处砒齐邦铃件种内h仙汕“处楼柱(四面徉网格被拉睥 时形成)(1)四面体网格: 可以快速地、自动地生成,并适合于复杂

6、几何。如选用网格划分方法中的Automatic,对于一般几何体外形不那么规整,难以被Sweep,因此很难生成六面体网格,这时选用Automatic方法能快速生成四面体网格; 有等向细化特点,如为捕捉一个方向的梯度,网格将在所有的三个方向细 化,这会导致网格数量迅速上升; 边界层有助于面法向网格的细化,但 2-D中仍是等向的(表面网格)。(2)六面体网格: 大多CFD程序中,使用六面体网格可以使用较少的单元数量来进行求解求 解。如流体分析中,同样的求解精度,六面体节点数少于四面体网格的一 半。 对任意几何体,由于其外形通常不是很规整,难以被Sweep,因此要想得到高质高效的六面体网格,需要许多步

7、骤。如在 ICEM CFD中划分六面体网格 就比较费时,需要对几何体进行切割,如下图所示:但对许多简单几何,用Sweep方法是生成六面体网格的一种简单方式,具体可以选用的划分方法是Sweep和Multizone。注意点1:多体部件“接触面”的网格匹配的问题:在Ansys中,有时候往往需要分析比较复杂的装配体,在Design Modeler中可以将某些零件先组成一个多体部件 (Multi-Body Part,实体-Body, 部件-Part),即一个Part下面含有多个Body,一旦形成多体部件后,之前 相互独立的这些Bodies在后面的设计仿真中就能拓扑共享,在Mesh中就表现 为它们接触面上

8、的网格是相互匹配的,不像它们相互独立时划分网格是相互间 没有任何关联。这个功能是 DM的亮点,区别于其他CAD画图软件。但我们一般画图是在其他 CAD软件中完成,不再DM中。那如果是在 Solidworks中先画了一个单一几何体,如下图中的一个T型部件(命名为T台),然后将其用“分割”命令划分成两部分,之后导入Workbench中,在Design Modeler中我们看到其被组成了一个多体部件,IParts, 2Bodies:在Mesh中我们知道,对于一个多体部件其划分网格时有如下特点: 每一个实体-Body,都独立划分网格,但在实体间的关联仍旧被保留; 实体间结点能够共享,意味着 两个实体间

9、的接触区网格是连续的。其网格效果就将这些不同的Bodies用布尔操作变成一个Body后划分网格一样,但实 际上它们是无接触的,即没有成为单个Body,不同Bodies间仍旧相互独立; 一个多体部件体可以由不同的材料组成;但是我们实际上将上图所示的部件 直接导入Mesh中划分网格之后的结果 如下图所示:发现两部分实体之间的网格并不连续,这也就是说实际上它们并没有形成 一个多体部件,而是两个实体(Body)都各自单独地划分网格,它们在接触处 的结点位置也不一样,不共享。为什么?我们需要在DM中将该几何体重新组成一次多体部件,如下图所示,在DM中先将几何体 Explode Part,每个Body都独

10、立,变成2Parts, 2Bodies:3心州補TRI比raih Ww*9Dwbrih Dfll-adybi-ti:片 ZKPIm* lnpiofl-声 22 Badn然后再一次From New Part,重新变成一个多体部件,1Pat, 2Bodies:A用|事帰uh 并xypih卍 = 4._ Eptrti3 *0 1 PM. 2 Badin. 縮计一* $盘】之后再在Mesh中划分网格,会发现两个 Bodies间的网格匹配了:造成这个的原因可能使Solidworks中的多体部件和DM中的多体部件不匹 配,必须要在DM中重新进行一次多体部件的组成操作!如果是在 DM中直接 画几何体,不会出

11、现该问题。那要是我在SW中画的是一个装配体,不像上面例子是先画一个单体,然 后再“分割”,这会怎么样?如下图所示,是将一个SW中画好的装配体直接导入 DM中后的结果,我们能发现其10个Bodies之间都是相互独立的,并没组成多体部件(lOParts,lOBodies):我们将该装配体直接划分网格,由于每一个Bodies都是独立的,因此这些不同Bodies之间的网格也没有匹配:现在在DM中将其组成一个多体部件(IPart, lOBodies):组成多体部件后我们选取了其中top-cover,down-base, bolt-1几三个零部件画网格,结果如下图所示:发现它们之间的网格都匹配,不再是单独

12、划分网格了。注意点2:多体部件采用不同的网格划分方法注意点1中讲了多体部件接触面之间的网格划分,上面是针对一个多体部 件全局网格划分的情况,那要是我一个多体部件不同Bodies想采用不同的网格划分方法,该怎么处理?Workbe nch Mesh网格划分应用程序可运用“分割”的思想,即几何体的各个部件可以使用不同的网格划分方法(如Sweep, Multizone等)。不同部件的体的网格可以不匹配或不一致,单个部件的体的网格匹配 一致。那多体部件的网格该怎么操作才能使每一个Solid (在DM中对应Body)都有不同的网格划分方法?看下面三通管的例子:1匸冷H PnsiiecL冷中L-y /注*审

13、 FIT可-人 Cdoi血u上冬Claris.胡 M 奪 CoflrtcinL珞Mf寸OutlifW!Dvttils ofQFhdcx rrfr-rer-ne-M4Khiariira:ltn既然要选择不同的网格划分方法,Mesh-I nsert-Method-选取某一小零件,如下图中我们选择的小零件为 Solid3,其颜色已变成蓝色:| Fitiw: Mane 樹匚底-ft Ho如 3 亍+ Seainety-穴弧】 涉 Sdle J v # Safe * 严七+ - yJL EsrlM&EHlprw * 二6 CnEdtizrB-.尋他护itoe-ng iM3d1Mpihad氈 uteiNL

14、 tr-n? Mid; de Jdc5Jse i 3t iJ SStBigDetak of *血 113恫止百e ehcttP - Mirtfr-tid龜! XifteflHw Me+mdl这时我们点击工具栏最上方的Gen erate MeshFile Edit View Units Tools Help -*:/ Generate MeshKt - s 申 & 但却发现虽然上面我们只是选择了Solid3这一小部件,但划出来的结果却是把其他的零件也一起划分了网格,即相当于整个装配体一起划分了,如下图所示:OudlntR曲畔pgru *勻丄1 土S网Ed回勇 KwWI tCDF 嗨V &出疋1-

15、j tl 2尊I SMAf fluC 屮上.wWm S-T E* .商 ConecIkKfit= 卿Qo站ik。厂胡杠1DdhwltiFhvrs PrrfevrnrfMirhqriicBl这时候可以注意到一点,Solid1Fluid这5个部件前面都变成了绿色小勾上 加一横线,这说明这5个部件都已经完成了网格划分,其所用的方法就是之前为Solid3设定的Automatic Method。那怎么样才能避免这种状况?关键在于我们在选择了 Solid3之后,不要去点击工具栏最上方的 GenerateMesh,那个按钮是针对全局网格划分的,我们只需要在Solid3右键-GenerateMesh即可,这时

16、划分的网格就是针对 Solid3:氏虽叭Mar% -IO);丿 Upd isE eEV ewy 5x金FUCseckMe#Q l-fidv BodyQ de- All OthfiF Bod 齐 迂|弘ppre外Body闪 Qthf-r SodiniLipdat? delected Parti*XSciklFL* CiiDfka FrfMTti-nj Cli-tf r 4 P 耐日砒 0-Qdgfaiili RenameI Suppwwl I wSolid3网格划分得到的结果:D-dine甲Fitw: Mam?仃血或|出a P 血 muftry#伞 5Did 1-vn血曰丄 心彌 5站曲 屮求

17、fgdnefljeXOeF罰 用 CffTfcMMjrj3 h曲eih口.喷:AutoTEt r=thadOfltSilM厂-Birfaiilf i,Physics TEfer-rFrehrte*匚hanicalRliKlQ-这时我们发现,只有Solid3前面绿色勾加了一横,其余都正常,这说明只 有Solid3被划分了网格。注意,这时Mesh旁边有一个黄色闪电标记,此时如 果点击工具栏上的 Generate Mesh或者是在 Mesh上右键-Generate Mesh,则 剩余的4个部件都会以 Automatic Method方法被生成网格:出話ICH寸饰 UUraAK WlhadOuiW-t

18、ar: NnLfl| Frwct R 盘HvddkA QoonarY曰gh其实不用管这个黄色标记,等我们给这5个部件分别划分好网格之后其自动回消失。如下图是我们给 Solid14按照上面的方法单独划分了网格,这时还剩下Fluid没有划分,此时黄色标记还存在:祖 Ntome *M=.Hwkfl Cl厂awncTy iM IJI SuH Z 占如RH 运乂材却 I 它CooiAiale Sfisii-rfS|l -ViGh-fijuralKMeM/tfi七匸 如如眄igHetbN ,- 心MsHtMl Z 飞冊阿|口机佻rMd IMaK aS ,Me,Bh7-Ddliiu 脑-hysiEL !rl

19、tt neehreawicw |等到Fluid也划分好之后,黄色标记自动消失,而且部件前面的绿色小勾也都加上了一横:Ouu.*ihitr: nihv mteii 自疽 Hariri (C3)白亠ffl-9 feW 1昴出?SQfcim*申Sid2寸二匸曰erdnalr 5 CcmHiicn.Ku NeflhJSi Wtorat*iihc(i Fsirh ZarTfonn!; M-Khc d惫比颅“血理加2丿殆比fior机粧版弹1-屮雜 Faaj-i gnining P*ctfrid 百CetaJk erf Me曲-DitsRasies PiHerece-R-elwarL?D出誦KIL注意:如果

20、我们在划分网格时有时需要给几个部件一起划分,如下图中一次选中了 Solid1Solid3三个部件:麻血PJirne站人1 11习屯HmWCO|曲Z! f加砒4泗*轉冃取 #上.口勺龄4* 5許ET4宙iZiinr也自 fftl Mb*-扌喘 AUarnk丸甲哼 Method3 Bcrf-n-MinitMiHNbj.uicriibcm皈血Ug这时我们一定要在上面同时选中 Solid13,再右键-Generate Mesh如果只Rttjgn |Uahw- t旦MEB- | Model (C3 白 x嗎|ivLil A. CMfdii 由-葡Ccwwcti Bl-曲阳妙审吨AUt9 Kd# Body

21、# Hde All Other BodiM石刍jy w BudJ(JlJ Sup&rs A I Othp Ek-d:Creafte N-H-Edl SeletbtirDetsiHcrf W鲜Wp晁! I Clear Gencrritcd CatuGrphlo Frapertln是选取了它们中的一个,则划分出来的网格只是对应那个部件的:三个部件一齐划分网格:*iha-i.!i WMI I*vyHn PivWinniMht-Ffcffl UMM Vduk: * I swijcr-irr| Ft IfiR 卜QRTW 传fi| P 吨gy ej (A3) 用4glE眄 蒿 0 rhack-l x 0

22、* dt-Z 置拿ste?ve 2 x 孕 top .PMT l 22】 签辛nut-L 宜辛浊迢 M HU: 2? +J UpiidtEi .xUSrfn 史泄jSf &r-琏I iMeshtteK IGerrate MeshHidr BtMdy、Hid? Al Olher Boe;!Outfint円血上 料T_i_ _卜R-盘 Mtodrf(OB=tT|f津曲3M 鼻母j, i申咔 1 3& 3d 斗 .世 - + 詁Cwdilte SnHm書 5 ”奇Zcrfierlnrs; l-_.曹I Medl*场 AdtemmMeihidDelMkefMeiLh1TpWfaidtiPrci Pif

23、fwffig#MrEm翊RrMlutd/Sc idH! BDundi-rvg 且日直UpJat? SfirLtfd Piflii- Suppr 尊陰* &od/ly眞 Brcir Itvp-H:3 c zry弋 Crejie r% j -ned -e ectic-n.Clirir G刊卵址M Dtfti iijti RflFiiHme我们将其他暂时不用划分网格的部件进行抑制,在需要划分网格的部件上面右键-Suppress All Othere Bodies然后右侧只剩余需要的零部件。这时再Mesh-Insert-Method-选取零件,我们用 Hex-Dominant划分网格。划分元之后再解除

24、抑制,可得到整个装配体只有刚才部件划分了网格:Cutfifw同时Maw 国国三(*3-13 .% GEeiTP* 襌 the Ji *-1X 0 i+ndt - S K 0 dcsia 3 X .CGnrr-1M事nut-】 K a bdt-2 列.ntrf直 0 do-jcnjtrar-j “怖 CcrKWTB3 . Mean 打嗥 电Dorn芳ti mthNDetauHs;T】皿揮”-Pd-ch Cv nfctmwigi 0ptKnt &r4r-Akwrmyt Etarfaibci需要对第二个部件进行单独网格划分时,找到对应的部件也一样执行,划 分完之后解除抑制,然后得到如下所示结果。可知

25、只有选中的两个部件被划分1、首先是输入几何体,然后点击树形窗口中的 mesh之后,主要设置一下几大 块内容:4fixing十Inflation*Ptch C&nfbrmrng OptionsAdvanced+?fedturing|4S-tatistiH2、Defaults设置Detsfls of Alesh1甲1日Physics PreferenceMechantcal iRelevanceMecha!uSizingElectromagneticsInflationCFDExplicitL1确定物理场,一共对应四种,Mecha ni calg吉构场,Electromag netics电磁场,C

26、FD-流场,Explicit-显示动力学。Releva nee指网格相关度,数值从- 100+100,代表网格由疏到密,不同的值对应不同的网格数和节点数:3、Sizing (网格尺寸函数)设置Sizing设置中,对于不同的物理场选择会稍有不同,但基本一致,下图以Mechanical 为例。SizingUse Ad/an 匚已J Size FunctionOffC erte-rCaarselemen-tOda uhInitial Size SeedActive AssemblySmoothingMediumTransitionFastSpan Argla CeriEerCoarwMinimum

27、Edge Length4.9330 nnm(1) Use Advanced Size Function高级尺寸函数,主要用于控制曲线/曲面在曲率较大地方的网格,其有如下几种设置:SizingUse Advanced Size FunrtionoffTRelevance CenterOffElement SiieOn: Praximity and CurvatureOn: Curvatureit ProximityOne FbcrdInitial Size SeedSmoodiingTri tnr 4 i rtiirh off,先从边开始划分网格,在在曲率比较大的地方细化边网格,接下来 再产生面

28、网格,最后体网格。 Curvature,由曲率法确定(细化)边和曲面处的网格大小。在有曲率变 化的地方,网格会做的比较漂亮,会自动地加密。如下图所示: Proximity,这将对网格划分算法添加更好的处理临近部位的网格,即控 制模型邻近区网格的生成,主要适用于窄/薄处的网格生成。对于狭长/细长的几 何体,网格会做的比较好,但是对于曲面则不好处理,会做的失败。 Proximity and Curvature,和情况的综合, 适用于比较复杂的几何体。如下图所示:* (. cut vatu re Fixed,只以设定的大小划分网格,不会根据曲率大小自动细化网格(2) Relevance Center

29、 关联中心I Relevance CenterCoarse-*Elem-ent SrzeCoarseIrwtial Size SeedMediumSrnoothingFine代表网格的“粗糙,中等,细化”三种模式。其会和上面的Releva nee网格相关度(-100+100) 起对网格产生影响,如下图所示:拖动滑块贺现细化威押糙的朋恪(3) Element Size全局单元尺寸Eleme nt Size设置用于整个模型使用的单元尺寸。这个尺寸将应用到所有的边、面、体的划分。当上面高级尺寸功能(Use Advaneed Size Funetior)使用的时候这个选项不会出现。其缺省值(默认值)基

30、于 Relevance和Initial Size Seed,也可以手动可输 入想要的值。(4) Initial Size Seed,初始尺寸种子liri h吕 1 Size SeedActive AssemblyTSmooth) rvgActiv AssemblyTrans-itionFull AssemblySpsr AnqleCentsfPart用于控制每一部件的初始网格种子,对于已定义单元尺寸则被忽略。有如 上所示三种模式: Active Assembly,基于这个设置,初始种子放入未抑制部件,网格可改变; Full Assembly,基于这个设置,初始种子放入所有装配部件,不管抑制部件

31、 的数量。由于抑制部件网格不改变。 Part,基于这个设置,初始种子在网格划分时放入个别特殊部件。由于抑制部件网格不改变。(5)Smoothing以及 Transition,平滑和过渡Smoothi ng平滑网格,通过移动周围节点和单元的节点位置来改进网格质 量,平滑有助于获得更加均匀尺寸的网格。下列选项和“网格划分器开始平滑 的门槛尺度”一起控制平滑迭代次数,设置判据如下:中等(Mechanical,CFD,Electromagnetics),高(Explicit )。Tran sition过渡,用于过渡控制邻近单元增长比,设置判据:缓慢(CFD,Explicit),快速(Mecha ni

32、cal, Electromag netics。(6)Span Angel Center;跨度中心角Spa n An gle Cen ter设定基于边的细化的曲度目标,网格在弯曲区域细分, 直到单独单元跨越这个角。有以下几种选择:粗糙: 91 60;中等:75 24;细化:36 12。4、Inflation (膨胀)设置一般而言,这里的Inflation我们不会去用它,因此 Use Automatic Inflation 设置为None,即初始网格无膨胀。等到我们在确定局部网格设置时,如果对几 何体边界处的物理条件感兴趣,可以利用Mesh-I nsert- In flation来设置具体的膨胀。

33、Details of Mesh7i +Defaults*Sizing1 - Inflation1 Use Automatic InflationNone二Inflation OptionNoneTransition RatioProgram 匚ontrolledMaxurmm LayersAll Faces in Chosen NamedGrowth Rate1_2Inflation AlgorithmPre1View Advanced OptionsNo5、确定局部网格设置注意,上面介绍的 Defaults, Sizing. Inflation三项设置是针对 mesh全局 的,对整个几何体都

34、起作用。对于简单的几何体,或者对于网格要求不高的情 况,设置好前三项就可以了,后面的几项可以先不用管。可以等网格划分完之 后在进行局部网格设定。但是实际上我们往往要对几何体进行局部优化,这时就需要进行“局部网络设置”。也就是说,mesh的整体思路是“先进行整体和局部网格控制,然后 对被选的边、面进行网格细化”。如下图中左侧致密网格就是由后期局部优化 得到的:具体操作为:Mesh-Insert,如下图所示:讪 i TCiPflidh r nifirTrNw Nrhm g 昭:dLUMr Ln口炒 二畀二厂门】普:迂lDi Th# rk-)juiMfiffcad11“Msh“ K Mapped F

35、ac= Mashing ?型韦 5iziny- A Inflation“ ?轶 Contact Sizing h RefinementZi一PinchEMpScopg MetfiDdGeoimetry SilecTiorjGeo mrtrjM Selection5uapiT5dNoTyxEirmrnt zrEleme喩&旣Drfa ItBcorSaltCuTalurr Naw Ariglrj DrfaultGruwrt*i RstrDt?i耳节of叫帀ng1 iring耳阳I刁 g M*fMA30Bfcjnr;li r用父I吐4 価I “池匚“rHrat itxmCjnnqckrg而且在Mes

36、h的基础上每插入一项,都会在树形窗口下面跳出对应的局部网格设置项,以及每一项对应的参数设置窗口,如下图所示:F面列出了可用到的局部网格控制(可用性取决于使用的网格划分方法):尺寸-Sizing、接触尺寸-Contact Sizing 细化-Refinement、映 射面划分-Mapped Face Meshing 匹配控制-Match Control、收缩-Pinch、膨胀-Inflation。(1) Method,设置网格划分方法Detail e. ol AurtOFnatic Melhod4 - Method耳Scopi-pg: Me: hcdGEuimElry SelectionGeom

37、etry1 BodyDefie 1 IduiSL.ppies,&edNo| 屜IhsdAu:zmatic匕 lef沖entMed 祇A utorn-fticTeirahedrons SweepMu tiZcnr Automatic-自动划分法,是在四面体和扫掠型网格之间切换,取决于被 划分的几何从整体上而言能否被扫掠, 遇到不规则的地方(不能被扫掠)程序 就自动生成四面体,反之生成六面体。因为Automatic划六面体是根据对“整个几何体”而言能否被扫掠,要达 到整个几何体都能被扫的几率是很低的,因为我们用来分析的几何体往往没有 那么规整。由此也就带来了一个问题,在用Automatic划分网格

38、时,往往划出来的都是四面体,如下图所示:Tetrahedrons-四面体网格,在三维网格中,相对而言四面体网格划分是 最简单的。四面体网格的优缺点如下:-优点-任意体总町以用四面体网格-町以快速,自动生成、并适用于复杂几何-住关键区域容易使用曲度和近似尺寸功能自动细化网格-町使用膨胀细化实体边界附近的网格(边界层识别)缺点-在近似阀骼密度惜况单尤和节点数高于六曲体网格-一般不能使网格在一个方向排列-由于儿何和单儿性能的非均质牲,不适合于薄实体或坏形体Workbench中四面体网格的生成主要基于两种算法:TGRID算法和ICEMCFD Tetra算法(Algorithm),这两种算法分别对应于下

39、面的 PathchConforming和Patch Independent;两种四面体算法都可以用于 CFD的边界层 识别。D-etEls of Patch Conforrning Method - Method甲ScopeScopt ng MethodGeomftry SelectionGeometry1 BodyMintdonSuppressedNoMethodTetrahedron?AlgorithmPatch ConformingTElement Midside NadesPatch ConforfTiingLPatch Independ entPath Conforming:默认考虑

40、几何面和体生成表面网格,会考虑小的边和 面,基于TGRID Tetra算法由表面网格生成体网格(表面网格 一体网格)。此 方法适用于多体部件,可混合使用Patch Conforming四面体和扫掠方法共同生 成网格,可联合Pinch Control功能有助于移除短边,基于最小尺寸具有内在网 格缺陷。Patch Conforming算法的四面体方法石虑面和它们的边捋(边和顶点)-包含膨张因子的设定,控制四而休边界尺寸的内部尚圧率-包括CF D的膨胀绘或边界层识别-同一个组建中可和体扫掠方法混合便用一产生一致的网洛也正是由于Patch Conforming方法会考虑到几何体中比较小的边和面,因 此

41、像下图中这种包含太多不同尺寸和形状的面的几何会使Patch Conforming方法产生问题,这时可使用Patch In depe nde n方法的“虚拟拓扑选项”解决这个 问题。而且Patch Independen方法本身也更适合于质量差的几何体。Patch Independent基于ICEM CFD Tetra算法,先生成体网格并映射到表面产生表面网格(体网格 t表面网格)。如果没有载荷或命名,就不考虑面 和边界(顶点和边)。此法更加容许质量差的CAD几何体,对CAD许多面的修补有用,如碎面、短边、差的面参数等。如果面上没有载荷或者命名,就不考虑面和边,直接将网格跟其它面作一体划。如果有命

42、名则要单独划分该区 域网格Patch Independent (ICEM CFD Tetra)算法的四面体方法-如没有毂荷,边界条件或其它作J1L面和它们的边界(边和顶点)不必老虑 -适用干粗糙的网格或生成更均匀尺寸的网格ANS YS Meshing Application叫如I常方使的工或四面伍网楙- ANSYS M&shing Application标弁的网格尺寸控制-Tetra都分也有膨胀应用Sweep扫掠型网格,这种方法主要是产生六面体网格,或者棱柱型网 格,但要注意被划分体必须是可扫掠的,即是规则几何体:of Swcff. Mutkaod - Meth Lid0scopeGropin

43、g Mcho-diSremctry SdectignGeometry1 BodySupprS5dlruMftlOdSVfStplenient Mid aide NodnUse Slk)ba I SettingSrc/Ttg- Sciert-snAutomatic5-iCiurc#pTogram Contro lftdTa-getlYOQrwi Contid led1-reeFce viesh TypeQuad/TrUumber of DivisicmsS-veeo Num DivsDefaultSweep Bi ek TyaeNo EiElerrentOpticns IC几个重要的设置项目(源

44、面,目标面):Src/Tg aelecticnAutonh3tmerrt SiztDrfflukBehaviorl&jftCurvature Noimal AngleDefaultGrg*vth RateDefaltSizing中的Type通常采用如下两类:Element Size用于设置所选中的具体某单元(体,面,边,或顶点)的平 均边长。Sphere of In flue nee用球体来设置单元平均大小的范围,球体中心坐标采 用的是局部坐标系,所有包含在球体内的实体,其单元网格大小均按照设定的 尺寸划分。为了描述球所在位置,还对其它需要定义一个坐标系。如下图所示,球体部分的网格致密程度和其

45、余地方很不一样:(3) Contact Sizing,用于接触区的网格设置提供一种在部件间接触面上 产生“近似”尺寸单元的方式 (网格的尺寸近 似但不共形),在接触面上产生大小一致的网格有利于分析。具体设置类型有Eleme nt Size 或 Releva neeiwr4 tansIn thia example, ihe contact regjon between the two parte has a Ccntaict Sizing specifiecJ (by Element Size). Note that th mesh js now conEist&nt at the contac

46、t region.Dttjbcf 忙 mlajtm如OWiMelMEiMFeJev-dnce-d卜(n岂|力(4) Refinement,用于网格局部单元细化Det占血 ef BR.efirteririent, - R&finement早-ScopeScoping MethodGeometry SelectionGeometryApply|Ca ncel-DefinitionSupprf isedNoRelinemcnt1要注意的是Refinement仅对“边,面顶点有效:”。另外,Refinement的 标准范围值是13,推荐使用1级别细化,这使单元边界划分为初始单元边界 的一半,是生成粗网

47、格后,网格细化的得到更加密的网格的简易方法。要注意:Refinement是打破原来的网格划分,但如有原来的网格不是一致 的,细化后的网格也不是一致的。尽管对单元的过渡进行平滑处理,但是细化 后仍会有不平滑的过渡。(5) Mapped Face Meshing,映射面网格划分Detai 15 of Mapoed 尸占匚亡 Meaning - Mapped Fq 匚 u Meshing ScopeScoping Mcth&dGccnnctry SclecticrGtomrtry1 Fce1 1NodCom strain BoundaryNojGkdvancedSpecified Sides:No

48、SeectionSpecifiedNo SE-ecricnSpecified EndsNo Selection特点是允许在面上生成结构网格,由于进行映射网格划分可以得到“很一致的网格”,因此对计算有益。但如果因为某些原因不能进行映射面网格划 分,网格划分仍将继续,这时将在 Outline Tree上出现标志:旳 Mapped Face Hashing对于一个面能不能生成映射面划分,我们可以利用在树形窗中的Mesh上点击右键,Show,可以看到几何体 Mappable Faces “可被映射”的面,如 果我们选择的面不是可被映射的,则就会出现如上所述的图标。如下图就是对圆柱面内侧进行网格划分,可以看到得到了很一致的网格:(6) Match Control,面匹配网格划分Detarls c: HMatch Centreu - Match ControlSecpeHigh GidnMo SelectionLow Geometry S#l?ctionNo 5*1 fctionDefinitionMqTran formationCyclicAxit of Rotati nWoreControl MsagesWo

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