大连理工大学FLUENT-ICEM网格划分原理

点、线的关联
映射
原始建块方法
原理示例_球
L-grid方法
M1 M2
原始方法
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网格察看方法：
Premesh->
cut plane/scan plane
❖Compute Mesh-Surface Mesh Only（可 更改划分方法），检查网格质量Edit Mesh-Display Mesh ； Quality
四种方法划分的网格
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研究生课堂展示
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FLUENT-ICEM 网格划分原理
2014.12.19
报 告 人： 指导教师： 方向：
数值仿真
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y=f(x)
原像
点线面的关联 线上节点分布规则
规则
像
1. 几何实体
2. 反应特征的 块
3点线关联 几何拓扑
4设置节点 生成网格
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ANSYS ICEM CFD
y/j z/k 结构网格
x/i
基于块 能以非结构的形式输出
1. 几何实体
2. 反应特征的 块
基本划分步骤
3点线关联
4设置节点 生成网格
5.网格后处理
认识结构网格
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几何体视角控制
块的索引控制
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非结构网格
（Mesh）
划分步骤
设置参数 选择方法 自动划分 大多需网格修补
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：一一映射
❖ 一一映射：即是满射又是单射；
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❖ 设定线面网格参数值；
❖定义体区域（Geomerty-Creat Body-Material
Point，选体上两点，使其中心在体中）；
❖ 生成网格，检查质量，修补网格；
Tetra/MixedRobust (Octree)
Hexa-Dominant
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属性参量 本构关系，状态方程，失效模式 动量守恒，质量守恒，能量守恒
......
时间离散化:时变偏微分方程->定常偏微分方程
原理：构造块，关联实体与块的点线面，实现块节点的一一映射。
构造块：把实体划分 成能反应实体特征的基 本块的组合。
网格拓扑：关联块与实 体的点线 面，把对基本 块划分的网格节点投影到 实体中。（相对空间位置（节 点）的一一映射。）
基本块
2D:四边形块 3D:六面体块
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核心 流程
构思块+创建块 （经验+创造） 惟一捷径:长期不间断练习（恒心）
2构造块
4关联 点线面
6合并块 整理块
8网格后处理
1 导入 几何实体
3创建辅助点/线
5设置节 点 生成网格
7输出网格
安心 + 耐心 + 恒心
（ ） 块-关联-设置节点数-网格
CSuPurrofviaenct/e曲曲/ 点面线Ge实om体etry
减少输出的块 (主要操作对象)
|(辅助操作对象)
自上而下:块的切+除..................................................................................
有限差分法
空间离散化
有限元法 有限体积法
:
定常偏微分方程
代数方程组
......
环境
物质 能量 信息
开放 系统
数学建模
解析解 数值解
属性性质
+ 作用机理
数学描述 （微分方程组）
离散化
+ 求解显示
实践是检验别真理的唯一标准
分析结果
+ 修正
整体非线性—>离散，局部应用线性模拟
主流空间离散化：划分网格
简介
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Solidworks AutoCAD ProE UG ……
通用的前处理软件 输出结构与非结构网格
几何实体
ICEM
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All Quad
四边形边界层
All Tri
Quad w/one Tri
Quad Dominant
非结构体网格操作步骤
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映射
源自文库映射
原理示例_圆柱
O-grid 建块方法
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建块
认识非结构网格
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网格单元 2D：三角形
四边形
3D：四面体 五面体 六面体 三棱柱
自动化程度高，能应对复杂的几何体
构造方法 自下而上:块的堆积 块:劈分/合并;删除;拉伸| 实体:简化
综合运用
旋转;对称;平移
增加插值元素
O grid;C grid; L grid
点:劈分/合并;移动;关联| 增加辅助点
线:劈分;关联
| 增加辅助线
面:劈分/合并;
| 增加辅助面
详细操作流程
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ANSYS ICEM CFD
网格划 分
1.简介 2.非结构网格 3.结构网格
4.ICEM网格的导出与Autodyn中网格的 导入
认识界面
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修 非构 非
改 结造 结
几 构块 构
何网
网
格
格
划
修
分
补
几何显示控制
块显示控制
part显示控 制
非结 结构 构网 网格 格输 输出 出
非结构面网格操作步骤
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❖ 设定线面网格参数值（局部设置为准）；
Global Mesh Setup : 全局参数和方法设定 Patch Dependent :能较好捕捉细节
网格
Autodyn Ls_dyna Ansys ……
Autodyn
......
Ls_dyna
......
ICEM两大类网格划分方法
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网格察看
不合适的块造成低 质量的的扁平网格
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❖ 边线用组合直线段模拟 ❖ 表面用组合平面区域模拟 ❖ 实体用网格单元填充
❖ 几何离散化的实质:确定网格节点的空间分布 ❖ 网格节点实质：一次（线性）插值点
原理示例_2D 正三角形
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建块
×
关联
设置 节点数
× L-grid
原理示例_球壳
M1 构造块 M2 关联点、线
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Cartesian
需要修补网格
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Part Mesh Setup : 局部参数设定 Surface Mesh Setup : 面参数设定 Curve Mesh Setup : 线参数设定
Patch Independent : 忽略小特征 ShrinkWrap :自动化消除特征 Delanney(beta) : 从表面到内部逐渐粗化 AutoBlock : 2D正交,网格贴近几何表面
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安心+耐心
块
实体
映射
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块 Block
点/Vertex 直边/Edge 平面/Face
❖ 1.按预设方法自动划分（求解节点）：
特点：操作简单，输出非结构网格，能应付很复杂的实体， 网格质量不能保证，大多需要进行网格修补。
❖ 2.基于附加块的网格划分：
方法：创建反映实体特征的块，确定块上的节点分布，关 联块与实体的点线面，把块的节点投影到实体上。
特点：需大量人工操作，可输出结构和非结构网格，网格 质量高，主要应用于简单模型。