ICEM自动体网格生成
ICEM网格划分原理
ICEM网格划分原理ICEM(Icem CFD)是一种用于流体力学计算的网格生成软件,广泛应用于航空航天、汽车、能源、船舶等领域。
ICEM网格划分原理主要包括松劲网格划分、结构化网格划分和非结构化网格划分三个部分。
下面将详细介绍这些原理。
1.松劲网格划分:松劲网格划分顾名思义是指网格的单元格可以灵活地重新排列和处理。
通常用于处理比较复杂的几何形状。
计算机先将几何形状映射到一个参数空间中,然后网格划分软件根据给定的规则生成初始网格。
网格可以通过细化和简化单元格来调整,以适应不同的模拟需求。
优点是可以对复杂几何形状进行灵活处理,但由于网格的复杂性,计算效率较低。
2.结构化网格划分:结构化网格划分是指网格按照一定的规律排列,形成规则的矩形或立方体结构。
这种网格划分方法适用于较简单的几何形状,如长方体或柱体。
结构化网格划分的原理是先将几何形状划分为一定数量的网格单元,然后再根据需求进行细分或剖分,以满足数值计算的精度要求。
结构化网格划分的优点是计算效率高,但对于复杂几何形状的处理能力有限。
3.非结构化网格划分:非结构化网格划分是指网格以不规则的三角形、四面体或多边形等形式排列,适用于包含复杂流动特性的几何形状。
非结构化网格划分的原理是先根据几何形状创建一个初始网格,然后利用边界层法、代数生成法、移动网格法等技术对网格单元进行优化和调整,以满足数值计算的要求。
非结构化网格划分的优点是适用范围广,可以处理复杂的几何形状和边界条件,但计算效率相对较低。
除了以上三种基本的网格划分方法,ICEM还提供了一系列的划分技术和工具,如自适应网格划分、边界层自动生成、网格加密等。
自适应网格划分是指在计算过程中根据流动场的变化,动态地调整网格分辨率和密度,以获得更准确的计算结果。
边界层自动生成是指根据流动特性和模拟条件自动生成边界层,以精确模拟边界层流动。
网格加密则是通过增加网格单元数量来提高计算精度,适用于需要高精度模拟的流动问题。
ICEM---网格划分原理
2021/8/6
28
2021/8/6
29
分析块 ->模仿
1
块
网格
2
2D增 块补
2021/8/6
30
分析块
2021/8/6
31
结构网格的索引与合并->减少总块数,加速求解
关键:统一索引
y/ j
索引
空间
2021/8/6
索引 空间
x /i
32
结构网格的索引与合并
ICEM中 块的合并
2021/8/6
三个块
实体
L_grid
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18
成块与实体:拓扑分析
实体 基本块
衍生块
2021/8/6
19
几何分解_组合块
2021/8/6
20
几何分解_组合块
2021/8/6
此处复制的每块 的节点都是独立的, 要进行节点的合并
21
构思块举例->找到最优块
2D
基
本
O-grid
块
C-grid(二分之一O-grid) L-grid(四分之一O-grrid)
11
块-关联-设置节点数-网格
原理示例_2D(正三角形)
2021/8/6
建块
×
关联
设置 节点数
× L-grid
12
原理示例_球壳
映射
M1 构造块 M2 关联点、线
2021/8/6
映射
13
原理示例_圆柱
O-grid 建块方法
建块
点、线的关联
映射
原始建块方法
2021/8/6
14
原理示例_球
L-grid方法
Ansys 第七节 ICEM实例-棱柱体网格自动生成
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C4-13
平滑光顺 四面体/棱柱体 网格
平滑光顺 四面体/棱柱体 网格
– 首先只平滑 tets 和 tris(四面体/三角形) • 设置 PENTA_6 为 Freeze • 此时的要点是不要试图更改棱柱层结构
– 一旦tetra和tri单元足够的平滑, 则平滑所有单元 – 设置 PENTA_6 为 Smooth – 减低 Up to quality 值,以免过度扭曲棱柱体网格单元
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C4-14
切割棱柱体网格层
切割棱柱体网格层
– 如果需要许多棱柱体网格层, 这种方法更具鲁 棒性 – 通常更快 – 建立 “fat” layers,然后在编 辑网格时切割它们。
– Edit Mesh > Split Mesh > Split Prisms
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C4-10
高级选项 – Max Height Over Base
Max height over base – 限制棱柱体网格的纵横比 – 在棱柱体网格的纵横比超过指定值的区域棱柱层停止生长
– 棱柱层的数目在局部区域无法保证 – 在棱柱层边界网格融接为金字塔形网格
高级选项-Part Control
New volume part
– 指定新的part存放棱柱单元或者从已有的面或 体网格part中选择
Side part
– 存放侧面网格的part
Top part
– 存放最后一层棱柱顶部三角形面单元
Ansys 第七节 ICEM实例-棱柱体网格自动生成
• 0 = 无圆角 • 1 =圆角曲率等于棱柱层高度 – 如果在狭窄的空间通常夹角小于60º, 可能没有空间生成按比率圆角
Fillet Ratio = 0.0
9/9/05
Fillet Ratio = 0.5
ANSYS ICEMCFD V10
– 当仅拉伸一层时,设表面/体光顺步为0
• 默认参数足够准确 • 值的设定根据模型及用户的经验
– Triangle quality type
• Laplace 通常最适合最后的棱柱网格质量 • 其他类型仅在解决问题时推荐-根据经验
– Max directional smoothing steps
• 根据初始棱柱质量重新定义拉伸方向 • 在每层棱柱生成过程中都计算
ICEM CFD V10.0 Auto Volume Meshing Prism
棱柱体网格自动生成
棱柱网格划分
对于CFD应用来说,完全的四面体网格并不理想.
– 边界层条件需要几层棱柱单元 – 两种方式生成棱柱体网格 – Mesh -> Prism
• 邻近壁面几何生长棱柱层. 定义局部初始高度(如果必要)initial height, growth ratio
Inventory #002277 C4-2
棱柱网格生成步骤介绍
过程 – 在边界面附近生成棱柱单元(PRISM) – 从ICEM CFD 四面体网格或三角形面网格开始 – 批处理过程 – 通过拉伸面网格生成棱柱网格 – 如果存在四面体网格,使棱柱体网格与存在的四面体网格相 接 – 平滑达到必要的网格质量
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
如何用ICEM画结构化网格
如何⽤ICEM画结构化⽹格ICEM如何画结构化⽹格?1、按照点、线、⾯画好Geometry后,将各个表⾯建⽴成Fluent内跑模拟需要的Parts。
Creat body,改名字为fluid,Apply2、打开Blocking下第⼀个图标创建整体的block创建名为fluid的block。
选中整个⼏何模型,Apply。
3、剪去不在模型⾥的block,Split method选择Prescibed point,在模型上选择edge再选择点,Apply。
4、切割原则是每条边都横穿模型,将整个模型切割完毕,联系Block的边界和⼏何模型的边,⽅便之后设置节点长度。
在Parts那⾥打开或关闭Geom检查那条边有没有联系。
变绿即为有联系。
PS:内部的墙体、悬空⾯等还需要做⾯的联系。
5、设置边界上的节点长度:找到Pre-mesh Params,选择⼀条Edge,输⼊Nodes,勾选Copy Parameters。
这样就可以设置整个模型所有长度相同的边的节点数。
6、设置完所有长宽⾼的节点数,进⾏Pre-mesh。
在侧边栏勾选Pre-mesh,就可以⽣成⼀个结构化⽹格。
检查⽹格质量等于1。
7、上⼀步的结构化⽹格还⽆法使⽤,右击⽼地⽅的Pre-mesh,Convert to unstruct mesh转变成⾮结构化⽹格,再检查⽹格质量,依旧是1。
8、标题栏File下保存⼀下现在的Mesh,换个名字,之后会⽤。
导出⽹格成Fluent可以⽤的格式:Output mesh,Apply。
点击Output mesh下⾯第4个图标导出⽹格。
选择刚刚保存的⽹格名称。
完成导出。
ICEM偶尔⽆故死机,经常保存。
ICEM平动及转动周期性网格划分流程
ICEM平动及旋转周期性网格生成流程(杨鹏整理)
一、 平动周期性网格生成:
1、创建parts及定义平动周期性
2、初始化block,雕塑块,并关联,设置节点
3、生成周期性块并生成网格(正确——周期块的同时,几何也被周期性,并且
parts中的如inlet能控制所有模型的inlet)
4、生成周期性块并生成网格(错误)
直接利用copy块过去,关联关系不会被copy过去,需要重新逐一去关联,麻烦 5、转换网格并导出
二、 旋转周期性网格生成
1、创建parts(非常重要,尤其是要创建side侧面)
2、定义旋转周期性——轴上一点、轴、旋转的角度
3、初始化block
4、设置块周期性顶点对应关系(两个顶点的对应一定如图都要从左到右或从右
到左)
5、关联并设置节点
6、旋转块
7、删掉side的parts(不删掉会形成wall边界条件)
8、转换网格并导出。
如何用ICEM画结构化网格
ICEM如何画结构化网格?1、按照点、线、面画好Geometry后,将各个表面建立成Fluent内跑模拟需要的Parts。
Creat body,改名字为fluid,Apply2、打开Blocking下第一个图标创建整体的block创建名为fluid的block。
选中整个几何模型,Apply。
3、剪去不在模型里的block,Split method选择Prescibed point,在模型上选择edge再选择点,Apply。
4、切割原则是每条边都横穿模型,将整个模型切割完毕,联系Block的边界和几何模型的边,方便之后设置节点长度。
在Parts那里打开或关闭Geom检查那条边有没有联系。
变绿即为有联系。
PS:内部的墙体、悬空面等还需要做面的联系。
5、设置边界上的节点长度:找到Pre-mesh Params,选择一条Edge,输入Nodes,勾选Copy Parameters。
这样就可以设置整个模型所有长度相同的边的节点数。
6、设置完所有长宽高的节点数,进行Pre-mesh。
在侧边栏勾选Pre-mesh,就可以生成一个结构化网格。
检查网格质量等于1。
7、上一步的结构化网格还无法使用,右击老地方的Pre-mesh,Convert to unstruct mesh转变成非结构化网格,再检查网格质量,依旧是1。
8、标题栏File下保存一下现在的Mesh,换个名字,之后会用。
导出网格成Fluent可以用的格式:Output mesh,Apply。
点击Output mesh下面第4个图标导出网格。
选择刚刚保存的网格名称。
完成导出。
ICEM偶尔无故死机,经常保存。
ICEM网格生成流程
Chapter 3二维非结构壳/面网格生成(2、3)1 .创建几何模型:Point…Curve-Surface-Part-Topo1ogy2 .定义网格参数2.1.定义全局网格参数2.1.1定义网格全局尺寸:SCaIefaCtor、Maxe1ement2.1.2定义全局壳网格参数:Meshtype>Meshmethod2.2定义Part网格尺寸3 .生成网格并导出3.1生成网格,检查网格质量3.2保存网格文件:Savemeshas...3.3选择求解器:Output-Se1ectso1ver写入:Output-Writeinput三维非结构自动体网格生成(自上而下)(2、3)1 .创建几何模型:Point--Curve---SurfacePart・・・Topo1ogy-Body2 .定义网格参数2.1.定义全局网格参数2.1.1定义全局网格尺寸:SCaIefaCtor、Maxe1ement2.1.2定义体网格全局参数:Meshtype>Meshmethod2.1.3定义棱柱网格全局参数:Grow1aw>Initia1height^Ratio^No.2.2定义Part网格尺寸3 .生成网格并导出3.1生成网格,检查网格质量3.2保存网格文件:Savemeshas...*.uns3.3选择求解器:Output-Se1ectso1ver3.4写入:Output-Writeinput三维非结构自动体网格生成(自下而上)(4)首先导入壳网格,在壳网格的基础上拉伸生成棱柱体网格,再填充棱柱体网格和远场边界之间的空隙。
(壳网格一棱柱体网格一体网格)。
1 .创建(导入)几何模型2 .创建生成(导入)壳网格3 .生成棱柱体网格3.1定义棱柱网格参数:Growth1aw>Initia1height>Ratio>No.、Newvo1umepart(表征体网格的材料,相当于自上而下中的body)3.2指定生成棱柱边界层的SUrfaCe(定义Part网格尺寸)3.3生成棱柱体网格:Mesh-Computemesh-Prismmesh4 .生成棱柱网格与远场边界之间的体网格4.1.1创建所需的Point4.1.2创建加密区Mesh-Createmeshdensity:Name>Size>Ratio>Widthfrom(point)依次选择所需point,中键确认4.2生成体网格Mesh—computemesh-vo1umemeshMeshtype>meshmethod(Quick(De1aunary))>vo1umePartname(inherited)^input(existingmesh)Compute5.导出网格5.1保存网格文件:Savemeshas...*.uns5.2选择求解器:Output-Se1ectso1ver5.3写入:Output-WriteinputChapter5二维结构网格生成1.导入(创建)几何模型:Point―Curve--Surface---Part一删除多余curve(若point之间本存在线,在生成surface时采用form4points 法,则会同时生成surface的边界线curve,和原有curve叠加重合,产生多余,需删除,eg.5.3)2.创建b1ock2.1.分析几何模型,得到拓扑结构b1ocking-createb1ockPart(b1ock的名称,表征相应材料特性)、Type1.3.划分b1ock1.4.创建O-b1ock(如有需要)1.5.删除无用的b1ock3 .建立映射关系3.1.仓IJ建point至IJvertex的映射B1ocking---Associate---AssociatevertexEntity(point)V1--P1— ....... —Vj--Pj—........... —Vn-Pn3.2.创建curve到edge的映射B1ocking---Associate---AssociateEdgetoCurveEi一中键…Ci-中键4 .定义网格节点数Icem为基于B1ock生成网格的:首先生成b1ock网格,然后依托映射关系将b1ock网格节点坐标计算生成GeOmetry网格坐标,故在Icem中需定义EDGE的节点数来定义网格节点。
计算流体力学ICEM CFD 网格生成基础教程190410
按不同的按钮会调用不同的模块。 The Edit Mesh Menu
The Edit Mesh menu包含必要的网格编辑功能, 粗化、平滑合并等。具体的操作有: • Copy/move, Smooth, Refine, Coarsen, Merge, Extrude, Diagnostics, Uncouple, Bandwidth, Change type, Change family, Utilities, Edit nodes, Edit elements, Edit edges, Edit Blocks, Edit subfaces, Repair The Output Menu
行近似,并在预先规定的点上设置顶点。
B-Spline曲线允许Tetra 处理表面上的间断。如果在表面的边 界上没有定义曲线,Tetra划分的三角形会自由的越过间断。 而预先规定的点会使得它认出曲线上尖锐的拐弯。 Tetra 中有工具来自动的在尖锐的特征上获取点和曲线。
三角形表面网格 对于三角形表面网格,关键点和曲线能够自动的被识别。虽然Tetra 生成的网格上的节点不完全和原始的网格重合,但是它会符合模 型的形状。这对于从别的网格数据或者立体扫描数据中导入几何 模型是很有用处的。
显示窗口
The display window, 处于屏幕右边, 允许控制按照family, geometric entity, element type and user-defined subsets来显示. Important: Since some functions are performed only on the entities shown, the Display window is a very important feature to use when isolating the particular entities to be modified.
计算流体力学ICEMCFD网格生成基础指导教程
第一章介绍ICEM CFD 工程Tutorials目录中每个工程是一个次级子目录。
每个工程的目录下有下列子目录:import, parts, domains, mesh, 和transfer。
他们分别代表:• import/: 要导入到ICEMCFD中的集合模型交换文件,比如igs,STL等;• parts/: CAD模型• domains/: 非结构六面体网格文件(hex.unstruct), 结构六面体网格分区文件(domain.n), 非结构四面体网格文件(cut_domain.1)• mesh/: 边界条件文件(family_boco, boco),结构网格的拓扑定义文件(family_topo, topo_mulcad_out), 和Tetin几何文件(tetin1).• transfer/: 求解器输入文件(star.elem), 用于Mom3d.的分析数据mesh目录中Tetin文件代表将要划分网格的几何体。
包含B-spline曲面定义和曲线信息,以及分组定义Replay 文件是六面体网格划分的分块的脚本鼠标和键盘操作鼠标或键盘操作功能鼠标左键点击和拖动旋转模型鼠标中键点击和拖动平移模型鼠标右键点击和上下拖动缩放模型鼠标右键点击和左右拖动绕屏幕Z轴旋转模型F9 按住F9,然后点击任意鼠标键进行操作的时候进行模型运动F10 按F10 紧急图象Reset第二章ICEM CFD Mesh Editor界面The Mesh Editor, 创建修改网格的集成环境,包含三个窗口• The ICEM CFD 主窗口• 显示窗口• The ICEM CFD 消息窗口主窗口主窗口中除了图形显示区域,外,还有6个radio按钮:File, Geometry, Meshing, Edit Mesh and Output. The File MenuThe File menu 包含• Open, Save, Save as, Close, Quit, Project dir, Tetin file,Domain file, B.C file, Import geo, Export geo, Options, Utilities,Scripting, Annotations, Import mesh, DDN part.The Geometry MenuThe Geometry menu 模型修补和编辑,边界条件的设置,调用ICEM CFD DDN。
Ansys 第九节 ICEM-六面体核和拉伸体网格生成
自动体网格生成 Hexa-Core 以六面体为核心的网格
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Mesh Extrusion 网格拉伸
Hexa-Core 网格生成
– 四面体或四面体/棱柱网格通常网格单元数目较多 – 对于内部体积空间较大的模型,有些网格单元可以由六面体单元替换 – Hexa-Core 网格生成方法允许指定大小的六面体单元插入到中心去 • 在和四面体单元连接处采用金字塔单元过渡 – Mesh -> Set Meshing Params by Parts • 在需要的“volume” Parts上复选Hexa-Core • 指定六面体单元的 Max Size (即单元尺寸 element size)
9/9/05Invent源自ry #002277ANSYS ICEMCFD V10
C6-2
练习 FinConfig 实例
网格拉伸 Mesh Extrusion
从低一维单元开始拉伸网格单元
– 通常面到体,或者线到面,点到线 – by element normal 在面网格单元法向方向拉伸 – along curve 沿曲线路径拉伸选择的面网格单元 • Orient axially (层沿曲线法向方向排列)或总在同一平面 • 选项 Twist per layer 为扭曲拉伸 – by vector 指定矢量值 – by rotation 旋转
– Mesh -> Volume Meshing -> Hexa-Core • From geometry 或 From geometry and surface mesh 将首先创建四面体网格,然后
按适当的过渡插入hexa-core 单元
icem阵列block方法
icem阵列block方法ICEM阵列Block方法ICEM是ANSYS公司推出的一款专业仿真软件,适用于各种工程应用领域。
其中,ICEM阵列Block方法是一种常用于网格生成的技术,本文将详细介绍ICEM阵列Block方法,并探讨各种相关方法。
1. ICEM阵列Block方法简介ICEM阵列Block方法是一种基于阵列方式的网格生成技术。
它通过指定几何形状和网格尺寸,自动生成阵列状的网格结构,从而简化了网格生成的过程。
阵列Block方法在各种工程应用中具有广泛的应用,并且易于控制网格质量和精度。
2. 常用的ICEM阵列Block方法均匀阵列均匀阵列是最常用的一种阵列Block方法。
它通过指定每个方向上的网格数目和网格大小,生成均匀分布的网格结构。
均匀阵列适用于需要等距离网格的应用,但可能不适用于复杂几何形状的网格生成。
非均匀阵列非均匀阵列是一种根据几何形状的变化而生成的网格结构。
它通过指定几何形状的控制点,并根据控制点之间的距离自动生成网格。
非均匀阵列适用于复杂几何形状的网格生成,可以精确控制各个区域的网格密度。
参数化阵列参数化阵列是一种根据特定参数生成的阵列网格结构。
它通过定义几何形状的参数,并根据参数的变化自动生成不同的网格结构。
参数化阵列可以用于优化设计过程中的网格生成,以及参数化分析和优化。
借助几何操作生成阵列除了上述方法外,ICEM阵列Block还提供了一系列几何操作,如旋转、偏移、放缩等,可以根据几何形状的需要生成不同的阵列状网格结构。
这些几何操作可以用于生成复杂的网格结构,提高网格生成的灵活性和效率。
3. ICEM阵列Block方法的优势ICEM阵列Block方法具有以下优势:•简化网格生成过程,减少手动操作的需要。
•提高网格生成的效率,节省时间和人力资源。
•可以精确控制网格的质量和精度。
•适用于各种复杂几何形状的网格生成。
•可以与其他网格生成技术相结合,进一步优化网格质量和精度。
ICEM---网格划分原理
三个块
实体
L_grid
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成块与实体:拓扑分析
实体 基本块
衍生块
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几何分解_组合块
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几何分解_组合块
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此处复制的每块 的节点都是独立的, 要进行节点的合并
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构思块举例->找到最优块
2D
基
本
O-grid
块
C-grid(二分之一O-grid) L-grid(四分之一O-grrid)
Autodyn中
网格的合并
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结构网格的索引与合并
2021/8/6
索引空间
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结构网格的索引与合并
2021/8/6
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详细操作步骤
• 1.准备几何模型(.X_T,.dwg等),建立工作文件夹(路径及文件名全英文)。 • 2.启动软件,定位工作路径(File-Change Working Directory)。 • 3.导入几何文件(File-Import Geometry)。
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块-关联-设置节点数-网格
原理示例_2D(正三角形)
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建块
×
关联
设置 节点数
× L-grid
12
原理示例_球壳
映射
M1 构造块 M2 关联点、线
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映射
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原理示例_圆柱
O-gri法
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原理示例_球
L-grid方法
面 :劈 分 /合 并 ;
| 增加辅助面
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详细操作流程
ICEM万能网格方法介绍
ICEM万能网格方法众所周知,ICEM CFD以其强大的网格划分能力闻名于世,同其他类似网格划分软件一样,ICEM提供了结构网格和非结构网格划分功能。
结构网格质量一般较高,有利于提高数值分析精度,但是对于过于复杂的几何体,其缺点也是显而易见的:需要耗费大量人力思考块的划分方式,且经常造成局部网格质量偏低的局面。
而非结构网格因其快速、智能化划分方式获得了人们的青睐,但其网格形式一般呈四面体或三角形,不易于流动方向垂直,进而经常造成数值扩散。
那么有没有更好的网格划分方式,能够将结构网格和非结构网格的优点结合在一起,既能又快又好的生成网格、又提高计算精度呢?答案是肯定的。
CFD资料专营店老板在研究所搞数值计算多年,对于网格划分更是非常熟悉,在这里总结了ICEM CFD中两种核心技术----六面体核心网格和混合网格技术的使用方法,这两种办法可以说适用于所有复杂几何体,是万能的!希望能够为因几何结构过于复杂、苦于无法做出较高质量结构网格、却又不想使用非结构网格的同仁们提供新的思路,帮你们打通网格难关!一、六面体核心网格技术ICEM CFD中有一种新技术,即六面体核心网格技术,其原理是首先生成四面体网格,然后通过先进算法,将大部分区域内的四面体网格破碎、整合成六面体网格,只有在几何非常复杂或者边缘地带才会保留四面体网格。
这样生成的网格集合了四面体网格和六面体网格的优势,既节省时间;因为大部分区域是结构网格、完全可以与流动方向垂直,因而能够保证计算精度。
除此之外,六面体核心网格还能在四面体网格的基础上减少约60%-80%的网格数量,非常有利于充分利用计算机资源,加快计算时间。
效果如图所示:(图1)未使用六面体核心网格技术的网格截面(图2)使用六面体核心网格技术后的网格截面操作过程和过程讲解请见文件夹“六面体核心网格范例1”及“六面体核心网格范例2”。
二、混合网格技术对于一些工程或学术问题,几何具有如下特征:部分区域非常规则、简单,适合使用结构网格划分;另外的区域几何形状很复杂,使用非结构网格划分更容易。
计算流体力学ICEM CFD 网格生成基础教程
第一章介绍ICEM CFD 工程Tutorials目录中每个工程是一个次级子目录。
每个工程的目录下有下列子目录:import, parts, domains, mesh, 和transfer。
他们分别代表:• import/: 要导入到ICEMCFD中的集合模型交换文件,比如igs,STL等;• parts/: CAD模型• domains/: 非结构六面体网格文件(hex.unstruct), 结构六面体网格分区文件(domain.n), 非结构四面体网格文件(cut_domain.1)• mesh/: 边界条件文件(family_boco, boco),结构网格的拓扑定义文件(family_topo, topo_mulcad_out), 和Tetin几何文件(tetin1).• transfer/: 求解器输入文件(star.elem), 用于Mom3d.的分析数据mesh目录中Tetin文件代表将要划分网格的几何体。
包含B-spline曲面定义和曲线信息,以及分组定义Replay 文件是六面体网格划分的分块的脚本鼠标和键盘操作鼠标或键盘操作功能鼠标左键点击和拖动旋转模型鼠标中键点击和拖动平移模型鼠标右键点击和上下拖动缩放模型鼠标右键点击和左右拖动绕屏幕Z轴旋转模型F9 按住F9,然后点击任意鼠标键进行操作的时候进行模型运动F10 按F10 紧急图象Reset第二章ICEM CFD Mesh Editor界面The Mesh Editor, 创建修改网格的集成环境,包含三个窗口• The ICEM CFD 主窗口• 显示窗口• The ICEM CFD 消息窗口主窗口主窗口中除了图形显示区域,外,还有6个radio按钮:File, Geometry, Meshing, Edit Mesh and Output. The File MenuThe File menu 包含• Open, Save, Save as, Close, Quit, Project dir, Tetin file,Domain file, B.C file, Import geo, Export geo, Options, Utilities,Scripting, Annotations, Import mesh, DDN part.The Geometry MenuThe Geometry menu 模型修补和编辑,边界条件的设置,调用ICEM CFD DDN。
Ansys 第六节 ICEM实例-四面体网格生成
ValveNatural 阀
ICEM CFD 10.0
打开工程
• • • • • 打开原先创建的工程
– ValveParams.prj
#1
Workshop
#2
原先的相关设定及文件将随工程一起载入 不载入网格Unload the mesh
– File -> Mesh -Байду номын сангаас Close Mesh
– – – – – – –
#4
#5
#6
根据这些设定,只要最小尺寸大于1,用至少12个单元描述任何孔hole特征,用3 个单元跨越缝隙gap
#7
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ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C3-3
四面体网格划分
#1
Workshop
#2
基于几何划分四面体网格
– –
#3
Mesh -> Volume Meshing -> Tetra -> From geometry Press Apply 选择Yes to run with autosizing File -> Save Project as -> ValveNatural
– –
保存工程
#4
在近阀处,3 Cells in gap leads to refinement
9/9/05 ANSYS ICEMCFD V10 Inventory #002277 C3-4
剖面视图Cutplane
剖面视图
– – – 鼠标右击模型树Mesh ,激活Cut plane 调节 Fraction Value 为 0.875 并显示视 图 激活 Volumes 体网格可见
ICEM网格划法的学习总结
1、ICEM学习ICEM的模型树按照几何、块、网格,局部坐标和part几部分来显示。
在几何中点线面与块中的点线面叫法不同。
如下图所示:Body 在非结构化网格生成过程中,用于定义封闭的面构成的体,定义不同区域的网格。
Part是对几何与块的详细定义。
Part中既可以包含几何,又可以包含块。
可以点、线面、块、网格,但是一条线只存在于一个part中。
网格单元类型:1.网格生成方法:1、AutoBlock2、Patch Dependent3、Patch Independent4.Shrinkwrap壳、面生成网格的过程:2.Tolerance与颜色问题:导入ICEM中的模型首先要进行模型修复。
导入到ICEM中的几何模型要可能会出现三种颜色curve,红颜色的正常,黄色的为不连续的,蓝色的为重复的。
黄色的是单个面的边界(二维),红色的是两个面的交界线,蓝色的是三个/三个以上面相交的交线。
(出现蓝线是没有问题的,表明这个线是两个面以上的共线,只要不出现黄线就可以,黄线表示这儿有裂缝。
)黄线表示出现了洞,可能是面丢失了,造成蓝线的原因是有面体重叠了,你得删除多余的面体。
黄色的线表有孔或缝隙。
绿色的线直接删除。
白色的边和顶点:这些边位于不同的材料体间,它们和被关联的顶点将被映射到这些材料体中最贴近的CAD 表面,而且这些边上的顶点只能在表面内移动。
蓝色的边和顶点:这些边位于体内部。
它们的顶点也是蓝色的,可以在选择之前沿边拖拽。
绿色的边和顶点:这些边和关联的顶点是映射到曲线的,这些顶点只能在它所映射的曲线上移动。
红色的顶点:这些顶点是映射到指定的点的。
导入的模型必须是封闭的面,线是红色的。
自动生成翼型的网格。
3.equivalence将同一空间位置的重复节点消除(通常,消除ID好较大的节点,保留ID好较小的节点),只保留一个节点,一般与“Verify”配合使用,这种方法可通过任何FEM定义(单元的相关定义、MPC等式、载荷、边界条件等)、几何定义和组等实现。
ICEM教程
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一.非结构化网格的一般步骤:1,导入几何体(Ug中定义family,输出tin文件)2,检查体:Repair Geometry (有时需要补面),给边界面取名。
检查体时,如果出现黄线,就说明几何体有问题,红色、蓝色线为正常的。
3,生成body,(非结构化网格必须依据body生成,流通区域建立body,如果要算热态的,固体区域也要生成body;有几个封闭区域生成几个body,且其名称必须不同。
)4, 设置全局网格(global mesh setup< global mesh size>,< set up periodicity>)。
在Global Mesh Setup 设置参数。
为了加密孔上的网格,要用Curvature/Proximity Based Refinement。
Refinement为近似圆时的多边形的边数。
5,设置周期边界网格,周期面上的网格必须一致,所以必须在设置周期面之后才能计算网格(compute mesh)。
使用mesh sizes for parts命令。
周期面必须要定义base(回转轴的基点),Angle (扇形面的角度),在这里旋转轴与ug中的模型有关,如果ug中不是以三个基准轴的话,就要自己找点(用Geometry的做点法来定)。
6,计算网格Compute Mesh。
7,display mesh quality,如果网格质量不行,可以在局部区域使用creat mesh density 命令加密网格。
8,smooth Elements Globaly,Smoothing iterations一般选择25次,Up to quality一般为0.49,choose slovr10.边界条件可以选择在fluent中设置(设置边界条件BoundaryConditions),直接输入网格二.一些操作技巧:要查看内部网格,可以点中mesh再单击右键,选择cut planes;creat mesh density,如果设置的尺寸不对,需要修改,点中Geometry下拉菜单中的density 再单击右键,选择modify density。
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• 自动创建三维网格单元填充空间
– 一般为 “非结构”
• 主要为 四面体网格
– 全三维分析
• 二维分析不能真实模拟
– 内/外流动模拟 – 结构化实体建模 – 热应力 – 更多内容!
• 标准流程
– 从几何开始 • Octree tetra(八叉树四面体–)从已存在的网格开始
– Robust(鲁棒性) – Walk over features
Prescribed size
Training Manual
Min size limit
Cells in Gap = 5
– Parts – Surfaces – Curves
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设定网格尺寸足 够了
在曲率变化段网 格自动细分
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Inventory #002382 1-13
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曲率自适应
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使用点和线特征
• 引入几何模型
Training Manual
• 曲线和点包括 • 网格参数在面和线上设置
捕捉了网格细节
• 不包括点和线 • 仅在表面设定网格大小
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粗化的网格忽略了几何细节
• 网格计算
– 网格> 完成网格 > 体网格
• 生成棱柱网格 (可选)
– 作为分开的过程 – 也可以随四面体网格生成自
动划分
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Inventory #002382 1-3
ANSYS v11.0
• 定义材料点
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• 加密
– 沿圆上布置的网格数量 – 避免网格细分达到global
minimum 这会造成网格数 量极其大
– 沿圆布置的网格数量达到 设定值后即停止增长
– 不会低于网格Natural size的 网格
• 例子
– 采用更大的网格完成细化网 格填充
– 不用全局最小尺寸捕捉曲率
Prescribed size
几何
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网格
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网格细节
忽略狭长面
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• 保留表面网格(或棱柱层),抛弃四面体网格 • 迪卡尔网格填充体内部 • 金字塔过渡
– 输入
• 选择几何 – 选择所有可见 – 一个一个部件进行 • 每个部件网格独立 • 部件之间网格非一致 – 从文件开始 • 选择tin文件
– 使用已有的网格
• 选择已经生成面网格的部件 • 采用一致性匹配八叉树体网格和面网格
– 有附面层
• 从三角形表面网格生成棱柱层 • 从四边形面网格生成六面体网格 • 四面体/或六面体核心网格填充内部区域 • 金字塔覆盖四边形区域
– 六面体核或六面体附面层
– 与结构六面体网格合并的混合网格
有棱柱层的四面体
Training Manual
纯四面体
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物质点
设置全局、表面和线段的网格参数
注意网格数量信息
丢失入口面
高亮黄边显示洞的存在
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Min size limit
Refinement = 12
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Inventory #002382 1-14
Training Manual
Inventory #002382 1-4
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网格类型
• 四面体/混合
– 最普遍 – 四面体 – 带有六面体核心网格
• 六面体网格 (cartesian) 填充主要区域 • 四面体(阵面推进法则) 用来填充表面或棱柱层和
六面体核心网格之间的区域 • 四面体和六面体网格间采用金字塔过渡
• Delauney/T-grid – 快速
• Cartesian(迪卡尔)
• Advancing Front
– 最快
– 梯度光顺,尺寸过渡
• 必须设定尺寸
• 六面体核心网格
• 全六面体
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• 笛卡尔
– 自动纯六面体 – Rectilinear mesh – 阶梯梯度 – 体适应 – 最快速创建体网格方法
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自适应加密, 缝道处的网格
• 缝道单元
– 在窄缝隙的需要的网格数量 – 避免网格细分达到global
minimum 这会造成网格数量 极其大
– 沿圆布置的网格数量达到设 定值后即停止增长
– 缝隙网格不会小于natural size
• 例子
– 缝隙仅仅一个网格 – 不会小于natural size – 必须设置更小的 natural size
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• 导入/创建表面网格
– 作为面网格 – 对于 Delauney, Advancing Front,
T-grid, Hex-Dominant • 所有这些类型采用全局和局部 网格设置,从几何开始自动创 建网格而不需要用户干预, • 如果有疑问,可以先生成面网 格,然后从面网格开始。
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• 曲线和点影响网格捕 捉几何的能力!
• 创建拓扑 能容易地 捕捉几何的特征线与 点
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Octree – 选项
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• 设置选项: 全局网格设置 > 体网格参数
定义体区域 可选
用于复杂几何 多体区域
几何 -> 创建体 材料点
两点中心
任意选择两点使其中点在体区域内 首选
在特定点
通过体内点在体内定义体区域
由拓扑关系
通过设置封闭曲面定义体 必须首先建立诊断拓扑
整个模型
自动定义所有体
已经选择的面
用户从封闭体选择面 11.0 New Features ANSYS, Inc. Proprietary
• 八叉树四面体网格对几何的需求
Training Manual
需要封闭的几何模型
Build Diagnostic Topology
几何修复工具能快速 找到问题并予以解决
查找丢失的面
查找洞和缝隙
四面体能忽略小于当地网格尺寸的缝隙
推荐捕捉几何的特征线和点
推荐定义区域的材料点
对于简单的几何,四面体网格生成器能够自动生成
– 光顺
• 网格生成后自动光顺
– 粗化
– 更多细节请见帮助手册
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11.0 New Features
自动体网格划分
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体网格划分
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八叉树方法 Octree
• ICEM Tetra 使用 独立于几何小面的 Octree 方法 – 体网格
• 首先生成独立于几何模型的体网格 • 网格节点映射到模型表面、线和点上 • 同时产生表面网格
– 网格与几何表面的构成不关联
• 不是表面上所有的边需要捕捉 • 隐藏线/点