ICEM CFD 基础教程
ICEMCFD基础教程
ICEMCFD基础教程ICEMCFD是一款用于计算流体力学（CFD）建模和网格生成的软件。
它是一种强大的工具，可以帮助工程师们构建复杂的模型、生成高质量网格以及预处理CFD求解器所需的输入文件。
本文将为您提供一份ICEMCFD的基础教程，帮助您快速上手使用该软件。
首先，我们需要了解ICEMCFD的基本界面和常用工具。
打开ICEMCFD 后，您将看到一个由不同工具栏、菜单和视图窗口组成的界面。
菜单栏提供了各种命令和选项，工具栏可快速访问常用工具，视图窗口用于显示模型、网格和结果。
在学习ICEMCFD之前，建议先熟悉软件的界面和各种工具。
然后，我们将学习如何进行网格划分。
在CFD模拟中，网格的质量对结果的准确性和收敛性有重要影响。
ICEMCFD提供了多种网格划分算法和优化工具，可帮助您生成高质量的网格。
您可以使用“划分”菜单中的“体格网划分”选项对几何模型进行三维网格划分。
您可以选择划分算法、设置网格大小和边界条件等。
在划分完成后，您可以使用“检查网格”工具检查网格的质量，并进行必要的优化。
最后，我们将学习如何导出网格并准备CFD求解器所需的输入文件。
完成网格划分后，您可以使用“文件”菜单中的“导出”选项导出网格。
ICEM CFD支持多种网格格式，如ANSYS Fluent、OpenFOAM和CFX等。
选择适当的网格格式并指定输出文件路径后，即可导出网格。
您还可以使用“准备”菜单中的“CFD 前处理”选项设置物理属性、边界条件和初始条件等，并生成CFD求解器所需的输入文件。
本文只介绍了ICEMCFD的基础教程，您还可以进一步探索该软件的高级功能和应用。
ICEMCFD非常灵活和强大，适用于各种工程领域的CFD建模和网格生成。
通过深入学习和实践，您可以熟练使用ICEMCFD并在工程实践中取得优秀的结果。
1-ICEM cfd 基础教程
• 在目录树每一行上单击鼠标右键显示该项的选项
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-20
目录树：对象名称集(Part)
• Parts (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
• 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 more…
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-5
支持广泛的CAD数据接口
• 集成于CAD环境中的直接接口 - 参数化网格
A1-11
ICEM CFD V10 界面 & 工具
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-12
界面
主菜单 Utility Icons
数据输入区域 DEZ Help
撤消/重做 阴影/非阴影
功能 栏
图形界面
选择工具弹出框
显示控制树 9/9/05
消息框 ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-22
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
6-ICEM cfd 基础教程
#3
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Workshop #2
Inventory #002277
D5-204
块的坍塌变形
#1 #2
• Blocking > Merge Vertices • 单击右键取消选择 • 选择Collapse Blocks • 选择要坍塌的边，如图所示并且选择
在管两端的块 (34 和 37) • 中键确认
• 点击Modify X前的标记
• 在Vertices to Set处，选择在ELBOW 顶部的两个顶点，如图所示
• Apply
• 在 Ref. Location处选择OUTLET的顶 点 如图所示
• 在Vertices to Set处，选择在ELBOW 顶部的两个顶点，如图所示
• Apply
Workshop
• 关闭或是激活面的部分
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Workshop
Inventory #002277
D5-207
创建 O-Grid
#1 #2
Workshop
• 关闭 Pre-Mesh 显示 • Blocking > Split Block > Ogrid Block • 对于 Block(s)，从键盘上键入 ‘v’ 选择所有可见的块 • 对于 Face(s)， 选择管两端的面 • 设置Offset 为 0.6 单击 Apply • Blocking > Pre-Mesh Params • 接受默认的 Update Sizes 值并且单击 Apply • 显示网格并且重新计算
D6-21打开 Geometry > Surfaces
• 在模型树中的Parts处单 击右键 并且选择Create Part
ICEM_CFD_基础教程_C2-实例-2DPipeJunction
–
–
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2
打开几何
Workshop
打开几何 – File -> Geometry -> Open Geometry – 选择 “geometry.tin” – Open
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
16
复制到平行边
Workshop
复制到平行edges –
#1
单击Pre-Mesh并Recompute • 注意只有选择的边网格分布产生 变化(未选时)
–
勾选Copy to parallel edges • 复制相同的分布到相对平行的 边
– 选择Pre-Mesh in the model tree – 选择Yes以 “recompute”网格 – 右击Pre-mesh, 显示4种映射方法
Workshop
– 在列表中选定的映射方法以上的映射方法 同时执行 • 例如 Project faces将project faces, edges和vertices – 如果没有显示曲面 Project faces将只 project edges和vertices
#2
选择 Replot
输入一个小Max Y height值以便可以看到 左边最小的长度条 Accept 单击左边最远的长度条, 显示这个范围内 的网格单元
– – –
#3
争取: Determinant > 0.3 Angle > 18o 在较差的Determinant范围 内
ICEM_CFD 基础入门教程 操作界面 中文
Properties属性, Parts部分 and Subsets子集 • 单击模型树分枝上的眼镜图标控制可见与否
– 红 X 图标表示 这一分枝(包含所有子分枝) 不显示 – 整个眼镜图标表示这一分枝下所有可显示项均可见 – 半个眼镜图标表示这一分枝下部分子分枝显示，部分
不显示
10
模型树
• 右击显示树中的分枝弹出 子菜单控制这一分枝显示
工作流程 16
新工程
1 2
17
读入/导入几何
• 如果几何是其它 CAD或neutral 格式 选择 “File > Import Geometry > . . . “ 选择相应的 CAD File (ICEM 自动创建*.tin 文件)
• 如果几何已转为ICEM 格式 (*.tin), choose “File > Geometry > Open Geometry . . . “ 选择 .tin 文 件
1 使用键盘: H – 主视图
Shift X - +X视图 Shift Y - +Y视图
Shift Z - +Z视图
ICEM_CFD基础入门教程操作界面中文
ICEM_CFD基础入门教程操作界面中文ICEM_CFD是一款常用的计算流体力学（CFD）前处理软件，它可以用来进行几何建模、网格生成以及网格质量改进等操作。
本教程将介绍ICEM_CFD软件的基础入门操作界面，并详细说明其主要功能和使用方法。
1.工作窗口：-图层窗口：用于管理不同的几何元素和网格单元。
可以将几何模型和网格分别分配到不同的图层中，便于管理和操作。
2.工具栏：-文件操作：包括新建、打开、保存和导出等文件操作。
-网格操作：包括网格划分、网格改进、网格质量检查和网格参数设置等操作。
-显示选项：可以选择显示几何模型、网格和图层等，方便用户对模型进行观察和分析。
-操作模式：设置不同的操作模式，如选择模式、移动模式、旋转模式和缩放模式等，方便用户进行几何模型和网格的操作和调整。
3.属性窗口：-几何模型属性：可以设置几何模型的名称、颜色和透明度等属性。
-网格生成属性：可以设置网格单元类型、边界条件和网格参数等属性。
-网格质量属性：可以设置网格质量检查和改进的参数和标准。
-显示属性：可以设置几何模型和网格的显示方式、颜色和透明度等属性。
4.建模流程：在ICEM_CFD中，进行建模和网格生成的一般流程如下：-导入CAD几何模型：可以通过导入现有的CAD几何模型文件，如STEP、IGES或者CATIA等文件格式，或者直接在ICEM_CFD中手动创建几何模型。
-网格划分：在几何模型的基础上进行网格划分，可以使用不同的网格划分算法和参数设置，生成合适的网格。
-网格改进：对生成的网格进行质量检查和改进，可以使用网格质量检查工具来查看和修复网格质量问题，并采用网格平滑和网格形变等操作来改进网格质量。
-边界条件设置：在网格上设置边界条件，包括流动边界条件、壁面边界条件和入出口边界条件等。
- 导出网格：将生成的网格导出为适用于CFD计算的文件格式，如ANSYS Fluent、OpenFOAM等格式。
通过上述步骤，可以完成几何建模和网格生成的基本操作和流程。
ICEMCFD基础教程A2-几何操作
只显示曲线
一个重要的初始步骤为创建缺失的曲线, 建立连通的几何并诊断几何 Geometry -> Repair -> Build Topology 这可以看作是geometry 标签栏最重要的按钮, 所以我们应关注每一个细节.
2023/9/3
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
6
Building Topology 建立拓扑
创建复杂的模型是可以实现的, 我们只 对一些重要的功能作简略的概述 – 导入模型 – 建立拓扑结构 – 生成中面
采用ICECFD几何工具生成的带有反推 力装置的喷气发动机模型
2023/9/3
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2
几何操作
创建点
•从屏幕 •指定坐标 •平移 •中心点 •中间点 •端点 •交点 •沿曲线 •投影到曲线/曲面
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
5
几何导入
使用 Geometry -> Import . . . CAD 文件 最初转换成 tetin (*.tin) 格式, 然后引入ICEMCFD/ AI*Environment
几何表现为一些为连接到一起的线和面, 即使是实体模型也将作为线和面导入.
在 Workbench 环境下, Design modeler 数据库可转换为 AI*Environment.
小平面数据格式: 将三角数据看作划分网格的几何 – Mesh Formats – STL – VRML
Pro/E 和UG 导入需要 Cad 库文件, 因此 CAD 软件 和注册必须能够使用时才能输入格式
– Catia V4 & V5
– UG
ICEM-CFD基础教程入门
• 对不完整的几何体有容错能力
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
9
特性: 六面体网格划分
• 强大的六面体网格生成能力 • 自顶向下或自底向上分块方法 • 复杂模型网格的快速生成 • 快速重复操作
– 弹性分块适合相似几何模型 – 对几何尺寸改变后的几何模型自动重划分网格
22
模型树
• 设定窗口显示的图形 • 包含5个主要项目; Geometry几何, Mesh网格,
Properties属性, Parts部分 and Subsets子集 • 单击模型树分枝上的眼镜图标控制可见与否
– 红 X 图标表示 这一分枝(包含所有子分枝) 不显示
– 整个眼镜图标表示这一分枝下所有可显示项均可见
率
• Tri (STL-like):
– 生成三角面面网格 – 没有内部点
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
11
特性: 混合网格
• 棱柱层
– 在四面体网格中提高边界层计算结果
• 六面体和四面体区域交界处采用棱锥体 网格
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
21
视图操作
1 使用键盘: H – 主视图
Shift X - +X视图 Shift Y - +Y视图
Shift Z - +Z视图
2 单击视图中坐标图标
3 View > View Control
例如: 单击 Y 轴 使Y 轴 垂直屏幕
保存视图
2023/10/21
ICEMCFD/AI*EnvironmenEMCFD/AI*Environment 5.0
ICEM_CFD_基础教程_C1-六面体网格
– Block 块
Vertex
Curve
Point Surfaces
Face
Material point/body Block
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
4
分块过程 – 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
18
索引控制
所有块和顶点通过全局索引（index）表定义 – 初始块包含 i,j,k 索引， 并与全局直角坐标系 x,y,z,对齐 通过分割创建的子块维持这个方向
– O-grids 不符合这个方向, 因此每个 O-grid 创建一个新的索引方向(O3, O4, etc…)
– 顶点索引通过 Vertices -> Indices显示
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
8
分块过程 – 在几何体和块之间建立关联
关联块和几何体 – 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 -> Show association 显示关联箭头
2013-9-14
14
分块过程 – 观察网格
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 Projection faces 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 Scan planes 观察内部网格
No projection
ICEM CFD 基础教程.pdf
提供版权所有,如有雷同….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。
7-ICEM cfd 基础教程
– 可能是合法的内部薄壁
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-249
显示网格质量
9/9/05
• 诊断单个单元的质量
• 多种评判标准
– 包括全面 Quality
• Minimum value of several other lumped criteria
– Smooth Parts/Subsets光顺PART/子集
实体/线框显示
– Subset 将会把相同的单元放到一个网 格的子集中，可以在模型树中激活/关闭 或是在需要时编辑
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-253
显示网格质量
• 另外的质量显示方式
– Color by Quality
• 在模型树中的Shells处单击右键显示选项 • 光谱范围从红 (最差) 到蓝 (最理想)
– Possible Problems – “未被清除干净的表面网格” • 不需要的单元 • 不需要的孔或是间隙 • 可能导致不正确的结果
– 可以在任何时候检测errors/possible问题，用户可以选任何需要检测的选项 • 单独选择 • 点击Error或是Possible Problems 上的按钮将可以选择栏中的所有选 项– 在一次按相同的按钮将取消选择 • Set Defaults 缺省之将会选择大多数情况下的诊断标准
多连接边的单元
隙或是一个尖角跳到另一个面上
• Stand-Alone Surface Mesh:不合体网格 • Unconnected Vertices:检查并移除不与任何
单元分享面的面网格单元
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。
ICEMCFD基础学习资料PPT课件
建块
点、线的关联
映射
原始建块方法
25
原理示例_球
L-grid方法
M1 M2
原始方法
26
网格察看
网格察看方法： Premesh-> cut plane/scan plane
不合适的块造成低 质量的的扁平网格
27
成块与实体：拓扑分析->T
拓扑:在线能伸缩和扭曲的情况下， 几何图形的保持不变的性质
......
Ls_dyna
......
4
ICEM两大类网格划分方法
• 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。
• 5.关联点和线。 (Blocking-Associate……) • 6.设置网格参量（设置网格尺寸或设置Edge的节点数Blocking- Pre_Mesh Params
-Edge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh Setup），并 Pre_Mesh （预网格） (model tree-Blocking-pre_mesh) 7.检查网格质量(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms……)，适当改变关联，优 化网格质量（移动点Blocking- Move Vertex …… 、劈分线Blocking- Edit Edge ……）。（Determinant>0.2;angle>18 °;Warpage<45°）
2-ICEM cfd 基础教程
Workshop
#4
9/9/05
#2 #3
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
B2-48
几何显示
模型树
• 显示几何
– 通常仅仅显示曲线（如果有） – 显示表面: 鼠标左键单击复选目录
树 Surfaces – 实体显示: 鼠标右键单击Surfaces
选择Solid & Wire。
– 选择 Curve(s)
– 按次序选择三根黄线和一根绿线（#5A- # 5B- # 5C- #5D)，单击 中键，完成
– 重复执行生成其余半面
#5
9/9/05
#5D
#5A ANSYS ICEMCFD V10
#5C
#5B
Inventory #002277
B2-56
再次创建拓扑
#3 #4
#5 #6
#1
Workshop
提示:
file name 栏的下拉菜单显示了近期使用的项目 文件
在Windows系统中, 文件浏览器 是标准浏览器 ，提供了文件浏览功能.
在 Unix or Linux系统中, 相似的功能也可用。
项目文件包含了 项目的设置、工作目录和关联的文件 一旦几何、网格、和边界条件参数文件等保存在项目文件中, 那么只要简单运行项目文件，其他文件自动调入
Workshop
#2
重新建立拓扑结构
– Geometry -> Repair Geometry -> Build Diagnostic Topology – 缺省容差 Tolerance is auto-calculated as 0.1 – 角度过滤: 打开 Filter points and Filter curves过滤 – 缺省: New Part Name is set to Inherited – 其他缺省，单击 Apply
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。
3-ICEM cfd 基础教程
Workshop
几何表面网格大小影响其附近 区域的体网格大小
线段上网格的大 小和width影响线 段上的网格及生 长的层数
在球阀区域由密 度盒控制网格大 小
9/9/05
全局最大网格参数控制区域内的网格大小，一 般小于该值
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
C2-90
四面体网格自动生成 实例 3
棱柱 – 全局参数Global Parameters
全局棱柱参数
– Growth law 增长规律
• exponential: 指数
h(r)(n-1) [n 为层]
• linear: 线性
h(1+(n-1)(r-1))
– Initial height 初始高度
h
• 不指定时自动计算
– Number of layers 层数
注:如果体网格为tet/hex混和网格, 则在六面体侧，棱柱生成时仅切割第一层六面体
– Mesh -> Volume Mesh -> Tet + Prism • 直接创建四面体网格，并在壁面几何附近创建棱柱 • 从几何和/或表面网格
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C4-97
– 察看面网格 – 寻找扭曲或尖锐结构的网格 – 诊断并不能揭示所有的网格问题
– 确认 part定义正确
– 检查是否存在应属于一个part一些单元，却分散到其他part – 避免一些孤立单元的拉伸（会临近单元很可能破坏） – 修改不合适单元的par分配
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277 C4-99
4-ICEM cfd 基础教程
#1
#2
切割首层棱柱
#3
– Edit Mesh -> Split Mesh -> Split Prisms
– 复选 Split only specified layers
– 设 Layer numbers 为 0 (首层)
– Apply
Workshop
#4
仅把首层(layer 0)
#5
分成3层
9/9/05
按适当的过渡插入hexa-core 单元
• From surface mesh 将首先在体中插入hexa-core 单元，然后逐步过渡到表面单元
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
C6-127
练习 FinConfig 实例
自动体网格 – 实例 3
Tetra + Prism + Hexa-Core
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Workshop
A
FLUID_MATL
B
Inventory #002277
C7-131
全局网格尺寸Global Mesh Size
Workshop
全局网格尺寸 – Mesh -> Set Global Mesh Size -> General Parameters – 设 Scale factor 为 1.0 – 设 Max element 为 32 – 勾选Display 显示刚设定尺寸的表征四面体 – 保留 Natural Size 不选 – Apply
Workshop
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
ICEM_CFD_基础教程_A1-入门!2002
ICEM_CFD_基础教程_A1-入门!2002ICEMCFD/AI*Environment5.0参与者•你的名字–背景•CFD? FEA?•熟悉 ICEM CFD 和其门件它–CAD 门门•用分格的何的源来划网几体来–用分析的门件来–你个教门门门门程的期待ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,192门程要概•第1天•第3天––ICEMCFD 5.0介门六面格高门特征体网•门例5•主要特征回门–•四面格修门体网ICEMCFD布局•门例6•门例 1–添加柱格门棱网–划体网分四面格•门例7•门例 2–*附加门门;用门门趣,•门例 3•第2天•第4天––划体网分六面格门门门建适门型的工程以此门基门门行操作当•门述及步门•门例 3•门例 4ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,193ICEMCFD 1990 -2004•控制据数•ICEM: 整合门算工程及制造•Armin Wolf, 门门 ICEM Engineering–Mulcad•2000 年被ANSYS 收门– Ansys 网划格分工具•ICEMCFD/AI*Environment 2004–CFD–FEA–FSI (CFD + FEA)–CFX–WorkbenchICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,194不同门用•FEA 版本–前后门理包括加门, 门束和性门门门属, 与 FEA 求解器例如ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA 和NASTRAN门同工作.•CFD 版本–前后门理但不包括加门, 门束和性门门门～包含柱格生成工具属棱网. 门100多门 CFD求解器门出格网.•FSI–FEA 和 CFD 特性的门合•Workbench–Workbench中高门格分模门网划ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,195ICEMCFD/AI*Environment?什门是ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,196ICEMCFD /AI*Environment ?特性集成化用门界面••广泛的CAD支持•中面抽取/延伸•几何门建/修门/门化强大的格工具网•–从CAD模型、门格的网CAD模型、格模型生成四面格网体网–面格网, patch 依门, patch 不依门,映射, 门构/非门构–六面格雕塑体网, 非门构, 门构, 四门形格拉伸网网格门门••六面格雕塑非门体网构/门构门界件条••门出支持100多门求解器后门理•… 其…它•ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,197CAD 广泛的支持•三门门体–IGES–ACIS–Parasolid–DWG/DXFSolidWorksSolidWorks–GEMS•小平面;三角面,据数Pro/EngineerPro/Engineer –STL–VRML–NASTRAN, PATRAN,ANSYS, LS-DYNASolid EdgeSolid EdgeI-DEASI-DEASUnigraphicsUnigraphics CATIACATIAICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,198特性: 四面格分体网划•自门分面格和格划网体网•跨越门丁•门分面格而不分格独划网划体网–面格可以门保存网独•门不完整的何有容门能力几体ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,199: 特性六面格分体网划强大的六面格生成能力体网•自门向下或自底向上分门方法•门门模型格的快速生成网•快速重门操作•门性分门适合相似何模型几–门何尺寸改门后的何模型自门重分格几几划网–ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1910: 特性面格网•Patch dependent•Quad Dominant;四门形门主,: –允门三角形门渡几个–适用于门门面格分生成全四门形格门网划网量低门•All Tri;全三角形,:–允门全部生成三角形格网–如果何模型好～用其生成面格有效几网率•Tri (STL-like):–生成三角面面格网–没内有部点ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1911: 特性混合格网•棱柱门–在四面格中提高门界门门算门果体网•六面和四面域交界门采用门门体体区棱体格网ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1912特性: 后门理–Visual3Function IconsView TriadVariable &Color KeyModel Tree( Branch for Result)ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1913ICEMCFD 5.0布局& 工具ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1914用门界面布局功能门门门撤门/恢门工具门门数据门入面板模型门直方门口窗消息口窗ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1915主菜门Help Menu帮助Edit MenuSettings 门门 Menu门置Info Menu信息View MenuFile MenuICEMCFD/AI*Environment 5.0门门文件12,6,1916功能门门Geometry几何门建/修改何几, 门建门点Mesh网格门置格尺寸网, 门门生成面格网, 四面体,六面体, 棱体网柱格Block门初始化门, 分割/修改门, 生成门化格构网Edit Mesh门门格网门门 , 平滑, 门化, 粗化, 合并, 移门Properties属性门定密度, 门氏门性模量, 泊松比 ; FEA 网格,.ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1917功能门门Constraints门束门定门束; FEA 网格,Loads加门门定门强、门力和度 ; 温FEA 网格,SolveOptions求解门门门置求解参数, 控制门量, 运行门门和门果文件Output门出门置门界件门多门求解器门出格条并网PostProcessing后门理可门化门果: 切面, 流门, 门画, 门分及其他.ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1918鼠门使用•‘门门’ 门门模式(门门拖门并)–左:旋门–中:平移–右:放大(上-下) / 2-D 旋门(向一门) •门门模式 (门门)–左:门门 (门门或拖门门框)–中:门用操作–右:放门门弃ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1919门门管理器•前后门系•门门门体•通门门门门体Part;部分,•改门subsets;子集,–门便的限制据门示数–更易于使用•消门特定的门体在门门模式, 按取消F9 切门到门门模F9式; 再按 F9 F9切门回来门门全部多门形门门可门部分ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1920门门门门门;点、门、面、、格,门体体网, 可以使用门门: –a –门门全部–v –所有可门–m –切门门门和多门形门门域模式～在如下门模式门切门框区两: –门门完全门于域中的门区体–包括部分门于域中的门区体–p –多门形门门–P –通门part;部分,门门–S –通门subset;子集,门门–x –取消–..–? 门门列表, 在消息口中门示窗在门门模式下, 按 F9 切门到门门模式; 再按 F9 切门回来F9F9 ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1921门门操作使用门门:1 H –主门门 Shift X - +X门门 Shift Y - +Y门门Shift Z - +Z门门门门门门中坐门门门2View > View Control例如: 门门 Y 门使Y 门垂直屏3幕保存门门ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1922模型门•门定口门示的门形窗•包含5个主要门目; Geometry几何, Mesh网格, Properties属性, Parts部分 and Subsets子集•门门模型门分枝上的眼门门门控制可门否与–门 X 门门表示门一分枝(包含所有子分枝) 不门示–整眼门门门表示门一分枝下所有可门示门均可门个–半眼门门门表示门一分枝下部分子分枝门示～部分个不门示ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1923模型门•右门门示门中的分枝门出子菜门控制门一分枝门示•门门勾门或取消相门的门示门门•门多分支允门通门门门取门双门ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1924: Parts模型门•Parts 分枝包含加门的文件中所有的parts 列表•门于活门的parts 所有的格门元和何门型门示在门形网几将窗口–除非“Subsets” ;子集,激活 (门下一门,•Create Part;门建,: 右门门出门门:–Create Part by Selection;通门门门,–Create Part near Position;附近位置,–Create Part in Region ;在域,区内•Delete Empty Parts: 门除有分配何和格的没几网空 partsICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1925帮助门门器•超门接文档•门门门门展门相门主门的分枝ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1926文件和目门门构rProject Di•所有的文件位于 Project工作目门下–打门 project 建立工作目门–同门打门project 门置文件 (.prj)•主要文件门型:.prj–Tetin 文件(.tin)–几网参数何及格–Domain 文件(.uns) –网格文件–Attribute 文件(.fbc)–网参数格和门界–Parameter 文件(.par)–参数.tin.blk.uns.fbc.rpl.par.jrfICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1927TETIN : “TETra INput”TETra 文件; 门入, Tetin 文件是ICEM CFD自有何文件可以门几入到所有 ICEM CFD 划网分格模门•指定门体(点, 门, 面) 到何据门几数:–聚合门到体Parts•指定格尺寸网任门:–模型格网参数(全局)ICEM CFD GUI 或通门–门门格独体网参数CAD 接口•定门体–门点门果: Tetin 文件ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1928ICEMCFD/AI*Environment 工作流程典型 ICEMCFD/AI*Environment工作流程: Create a new project ;门建新的工程,Import/Create geometry;门入/门建何,几Build topology ;门建拓扑,Mesh model (Possibly Hex Blocking);格模型,网Check/edit mesh ;门门/门门格,网Set properties;门置性,属Apply constraints;添加门束,Apply loads ;添加门门,Solve ;求解,Postprocess;后门理,工作流程ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1929新工程12ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1930/门入门入何几•如果何是其几它CAD或neutral 格式门门“File > Import Geometry > . . . “ 门门相门的CAD File (ICEM 自门门建*.tin 文件)•如果何几已门门ICEM 格式(*.tin), choose “File > Geometry > Open Geometry . . . “ 门门 .tin 文件Import OpenCAD 文*.tin 文件件ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1931工具述概•门入修改何几•在 AI*Environment/ICEMCFD 5.0门建门门几何Delete GeometryCreate/Modify Geometry门除何几Repair/Transform 门建/修改何几•Points 点•Points 点修门/移门•Curves 门•Curves 门•Surfaces 面•Surfaces 面•Bodies 体•Bodies 体•All Types 所有门型ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1932工具述概•拓扑修门后mesh门门门所有可用工具～用来准门和生成格网Extrude MeshMerge Mesh拉伸格网Mesh GenerationMesh SizeControls 生成格网Shell, Tet, Prism, Hexa (old gui) 格尺寸控制网面、四面、柱、六面;体棱体体老界面,Create ElementsCreate Connectors门建门元门建门接ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1933工具•门门格门量网–门量直方门–平滑/改门格网–门门门门•移门格网–门像, 平移, 旋门•更多…Check Mesh门门格网Smooth MeshTransform MeshQuality Histogram平滑格网移门格网ICEMCFD/AI*Environment 5.0 门量直方门12,6,1934门置参数•门置参数: 主菜门 > Settings•7个运基本门门控制程序作:–General 通用: 门理器和文本门门器–Solver 求解器: 门门求解器–Display 门示: 门形门置–Selection 门门: 门形门门参数–Memory 内存: 门不同程序门置存内–Remote 门程: 配置门程机器–Speed 速度: 门整门示速度•Reset 重置: 门定所有门参数缺省门我门建门打门,Settings => Selection =>Auto Pick modeSettings => Selection =>Auto Pick modeICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1935算例 1Mount ProjectICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1936Mount , 门例目门•打门 project Mount•File > Import Geo > ACIS=>tetin 包括门和面–门建新门和点••门建新Parts门建门点•门置格尺寸网•划网分格•ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1937Mount , 门例门入•在mount 目门下门建新工程“Project1.prj”•File > Import > Acis–门入mount.sat 文件.•门示从SAT 文件门入的门和面•门出口门示窗34 面•模型门包含partsICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1938自门曲门和点•门建新门和点–Geometry > Repair geometry > topology–采用缺省门置•基于公差–探门门隙和门失的面•自门门色门: 门完整体, 曲门门隙小于公差ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1939Mount , 门例工具•花一些门门熟悉用门界面–3 鼠门门•定位模型–门门门及门于活门门门门状•门及使用找–帮助–门量工具–View > View Control>Edit/Save Views•门示 (模型门) –右门 Curves 或surfaces–改门门示门门–门门眼门门门打门或门门surface门示ICEMCFD/AI*Environment 5.0 12,6,1940Mount , parts门例新•Parts (模型门中)–右门 Parts–门建新 part•名称,BASE–移门表面到新part.–门建一另个part•名称,HOLES–移门孔表面到part•模型门其它注意事门, –门色匹配–通门change color改门Part门色ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1941Mount , 门例划网分格•网参数格–左门 Mesh => SurfaceParamsActivate –门门所有Surface–门置selectElement Sizes to 0.25modeMax Deviation to 0.0625–Apply•门门模式下门门操作–a for “全部”–v for “可门”–p for “多门形”•使用鼠门门门/取消门门曲面或曲门ICEMCFD/AI*Environment 5.012,6,1942Mount , project门例保存。
ICEMCFD基础教程D-网格编辑.ppt
Quality =
Routside
Rinside/Routside (Rinside/Routside )ideal
注意: 多数标准的结果正则化; 1.0 看作是理想的结果
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显示网格质量
显示网格质量 – 输出窗口 – 直方图 – 网格显示 color by quality • 色码如左图 • 在模型树中右击
Overlapping Elements: 覆盖相同曲面但没有 共同节点的三角形面网格单元
Non-manifold vertices: 与此点其相接的单元的 边不封闭
Unconnected Vertices: 检查并移除不与任何单 元连接的点
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网格编辑
网格编辑
• 强大易于使用的网格编辑工具
– 操控网格 – 检查网格 – 改进网格质量
• 拥有自动和手动工具 • 编辑导入或创建的网格
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检查网格
热键: Ctrl-d
Single-Multiple Edges: 同时拥有单连接边和 多连接边的单元
Stand-Alone Surface Mesh:不合体网格单元 分享面的面网格单元
Single Edges: 至少有一条单连接边（不与其 它单元分享）的面网格单元 (可能是合法 的)
Delaunay Violation: 检查面网格三角形单元的 三个节点，看是否有足够的质量进行 Delaunay体网格的划分
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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。
它包含• DDN tools, Bound conds, Repair, Utilities, Global setup.模型编辑模式，由一排彩色radiobuttons控制• Surface, Curve, Point, Material, Density, Loop.它们又分别具有次级菜单• Create, Delete, Modify, Mesh params, Change family,Copy/move.The Meshing MenuThe meshing menu 包含ICEM CFD各种网格划分模块。
只有用户拥有楼阁模块的license，他才可以使用这个模块。
目前ICEMCFD提供下列模块：• Hexa, Tetra, Global, Prism, Quad, AutoHexa, Mulcad/Padamm,P-Cube按不同的按钮会调用不同的模块。
The Edit Mesh MenuThe 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, Changefamily, Utilities, Edit nodes, Edit elements, Edit edges, EditBlocks, Edit subfaces, RepairThe Output MenuThe Output menu针对不同求解器进行边界条件的设置。
此外用户可以调用Mom3d 和Visual3 进行网格自适应和可视化。
可使用的功能有：• Select solver, Bound conds, Solver params, Solver input,Run solver, Visual3, Mom3d, RAMM-ICENote: The ICEM CFD 后处理模块Visual3, 网格优化模块Mom3d, 以及与RAMM-ICE的内燃机网格接口必须有另外的licenseThe Utilities Cluster这些功能都位于主窗口的右上角：• Help: connects the user to the ICEM CFD on-line help• Orient: 控制显示坐标• View: 定制显示属性• Undo: 操作反悔• Redo: 撤销反悔• Print: 打印• Shell: 调用一个X-Term命令窗口显示窗口The display window, 处于屏幕右边, 允许控制按照family, geometric entity, elementtype and user-defined subsets来显示.Important: Since some functions are performed only on the entitiesshown, the Display window is a very important feature to use whenisolating the particular entities to be modified.FamiliesColor-coded and customizable, display by family, as defined in themesher interface, is available in this window.GeometryWhen this button is toggled on, the user has control over thedisplay of geometric entities. The Opts button beside for eachentity type allows control over the display characteristics.Note: Based on the domain file chosen, this toggle button willeither be labeled “unstructured” or “structured,” or be absentaltogether if no domain file is specified.• Structured or Unstructured: Aside from display of the meshbased on element type, for even greater power, ICEM CFDallows the user to create custom subsets; the careful display ofwhich allows a great deal of control in the mesh operations.• Display Subset: This toggle button allows you to define subsetof your model based on a set of numerous attributes, includingelement type, screen selection, coordinate position, etc.第三章ICEM CFD Tetra四面体网格划分器这是Tetra生成的棱拄和四面体混合网格，包含55万四面体网格和12层33万棱拄网格介绍Tetra采用8叉树算法来对体积进行四面体填充并生成表面网格。
用户必须事先规定一些关键的点和曲线。
Tetra 具有强大的网格平滑算法，以及局部适应性加密和粗化算法。
对于复杂模型，ICEM CFD Tetra具有如下优点:• 基于8叉树算法的网格生成• 快速模型set-up• 网格与表面拓扑独立• 无需表面的三角形划分• 可以直接从CAD模型和STL数据进行网格生成• 对CAD surfaces and/or STL Representation定义网格尺寸• 控制体积内部的网格尺寸• 四面体的节点和曲线与事先的规定匹配• 采用Natural size 单独的决定几何特征上的四面体网格尺寸• 体积网格和表面网格的平滑、节点合并和边交换• 四面体网格能够合并到混合网格中，并实施平滑操作• 单独区域的粗化• Enforcement of mes h periodicity, both rotational and translational• 表面网格编辑和诊断工具• 局部细化和粗化• 为多种材料提供一个统一的网格• 快速算法: 1500 cells/secondICEM CFD Tetra的输入ICEM CFD Tetra的输入方法有：• Sets of B-Spline curves and trimmed B-Spline surfaces withprescribed pointsICEM CFD Tetra中的智能几何ICEM CFD的CAD接口，保留有CAD几何模型的参数化描述，网格可以在修改过的几何模型上重新生成。
在CAD 中选中被导入的模型带有附加的信息，它们与主几何模型一起存储，几何模型的参数改变后，用户要重新生成网格只需简单的File > Save，就可以立即进行非结构四面体网格重新计算。
八叉树算法Tetra网格生成是基于如下的空间划分算法：这种算法需要的区域保证必要的网格密度，但是为了快速计算尽量采用大的单元。
1.在几何模型的曲线和表面上规定网格尺寸2.构造一个初始单元来包围整个几何模型3.单元被不断细分来达到最大网格尺寸（每个维的尺寸按照1/2分割，对于三维就是1/8）4.均一化网格来消除悬挂网格现象5.构造出最初的最大尺寸单元网格来包围整个模型6.节点调整以匹配几何模型形状7.剔除材料外的单元8.进一步细分单元以满足规定的网格尺寸要求9.通过节点的合并、移动、交换和删除进行网格平滑Family设置, Material Points, 预先规定Points在ICEMCFD中可以对几何模型中的各种几何元素进行分组，形成不通的families。
这样允许用户对不通的families 进行不同的参数设置。
除了对不通families设置边界条件，用户还可以对每个family定义控制网格尺寸的参数：maximum length, initial height, and height ratio。