流体力学cfd软件star-ccm+培训课件

147
147
介绍
在包面前需要准备到什么样的表面呢?
在表面上修复较大的洞
• 使用洞填充 • 或者使用泄漏检测追踪和填充
组织边界
• 分割不连续的 • 交互式分割 • 用块分割（cad格式或者中间格式） • 分割特征线
148
148
设置
• 启动STAR-CCM+并且打开现有的仿真文件 SurfaceWrapper / Motorbike_Start.sim.
161
161
表面重构
当包面已经完成，它应该紧跟着表面重构去改善表面三角化质量，因而提高体网 格质量
• 点击Geometry > Operations > New > Automated Mesh • 选择一个新的窗口
• Parts > Surface Wrapper. • Surface Remesher. • Automatic Surface Repair.
152
152
网格参数
我们通过对现有三角化面的测量，选择合理的base size
• 显示网格 • 使用尺子测量三角化尺寸
大约 27mm
153
153
相关体积
相关体积，不同包面规格 例如外流实例，默认使用内部最大相
关体积（ Largest Internal ），因为 在风洞与整车之间的区域是最大的内 部空间
Ground
400
Minimum % 1600 100
注意:地面需求与其他边界不同，因为地面边界层需要定义
157
157
防止接触（Contact prevention）
防止接触的使用:
• 在边界和其他接触面上无任何交叉 • 在两个相交的边界保持连续
在地面和车轮设置防接触，防接触参数设置为高于6mm
• 另存为新的名字 • 打开Geometry Scene 1和检查几何
‒ 这个仿真中，表面已经被编辑过，根据不同的部件显示为不同的颜色
149
149
主要的步骤
检查表面 在区域中分配零件 设置网格模型 网格参数 包面 回顾表面 调整设置和重新包面 总结
注意参数的使用:
• Default Controls
• 包面控制操作，和自动生成网格操作，进行详细设置 • 改变Base Size 为24mm
• Custom Controls :
• 在包面控制中进行详细设置 • 指定相应的包面零件
• 右击Automated Mesh > Execute.
162
162
总结
概括了包面的基本概念 包面的表面准备包括填充较大的漏洞和修补边界 选择适当的相关体积 然后完成包面, 根据总体质量修复包面 接下来两个简短的讨论话题
- 右击surface wrap-run leak detection
• 指定目标点和源点（ Target 和Source points ） • 计算路径 • 固定所有的漏洞，并且再次检查漏洞 • 具体设置参数：
‒ Base Size: 0.01 m. ‒ Minimum Size: 40%. ‒ Target Size: 50%. ‒ Gap Closure Size: 80%. ‒ Smallest Wrapping Volume: 0.0031 m^3.
• 复制Surface Control两次
• 到Custom Controls-Surface Control • 点击Surface Control > Duplicate.
• 使用下列表格的值，替换零件及零部件表面的目标尺寸和最小尺寸
Part Surfaces
Target in %
Inlet, Outlet, Sides, Top 1600
且是由大量的错误产生的（例如多于500 万的壳单元），可以省去这个步骤.
151
151
网格模式
创建包面操作
• 点击 click Geometry > Operations > New > Surface Wrapper. • 选择所有的part • OK.
‒ 在operations下创建一个新的网格操作，同时在part下创建一个新的零件 ‒ 两个名字都是surface wrap ‒ 这个part节点包含网格结果
165
漏洞检测
在几何内部指定源点，并且在几何外部指定目标点
166
166
漏洞检测
开始步骤，选择验证模版+路径（ Recompute Template + Paths ）
如果存在多处泄漏，这个验证路径可以检测到所有漏洞从源点 到目标点的路径组合
显示漏洞周围的面使用选择面封闭泄漏路径
167
gap closure size用来控制在包面的过程中导入面网格的间隙是否被封闭。
164
164
漏洞检测
STAR-CCM+提供了形象化的为几何检测漏洞的工具。使用以下的步骤进行漏洞 检测：
• 创建Surface Wrapper操作 • 设置网格Default Controls • 打开几何场景并且运行漏洞检测
Values. • Values:
Relative Target Size: 50%. Relative Minimum Size: Leave default at 10%.
156
网格参数
表面的外部可以使用粗糙的表面 Base size选择适合车辆大小，因此上边的基准值可使用100%.
Control. 右击Surface Control > Edit… 使用以下设置:
• Part Surfaces: Front fairing, Mirrors, Exhaust, Front Forks.
• Controls: Target Surface Size: Specify Custom Values. Minimum Surface Size: Specify Custom
介绍
什么是表面包面? 包面是一个强大的功能用于获 得封闭的面，从较差质量的面 这个概念非常像塑形面和盒子 外部包装或者像从模型里边吹 气球
漏洞探测
自动封闭间隙
包面工具
注意: 如果不小心，将会丢失 很多细节, 例如 在格栅处设置 为较大的尺寸，结果将会把格 栅封闭，将无气流进入机舱
防接触
包面规格（内部， 外部，种子点）
间隙封闭结合了最小体积空间（ Smallest Wrapping Volume ）
• 只有表面封闭的体积大于指定空间体积（ Smallest Wrapping Volume ）时才参与到间 隙封闭计算
• 下一页会有相关例子
169
间隙封闭 – 实例
实例中漏洞直径0.014 – 0.027 m并且当地尺寸是0.005 – 0.0071 m漏洞不能被封
Value 22 mm 50% Base 60 Pts on Circle
100% Base Largest Internal 30 deg
155
155
网格参数
对选择的组件我们使用最好的网格尺 寸
到 to Operations > Surface Wrapper. 右击Custom Controls > New > Surface
172
在STAR-CCM+中生成网格
交界面 网格操作 体网格
练习
173
173
几何准备
在以前的例子中我们只使用一个区域,不需要进一步进行几何准备。 通常需要将几何分离组合成不同的零件或者面。 被分配到不同的区域中的零件和表面需要使用交界面进行联通。
• 在用户手册中搜索“Volume of Interest” 将会得到更多的信息
154
154
网格参数
网格默认参数设置
从Operations > Surface Wrapper. 右击Default Controls > Edit… 设置和表格中相同的数据
Parameter Base Size Surface Size: Relative Minimum Size Surface Curvature: Basis Curvature Important Default Values Surface Size: Relative Target Size Volume of Interest Feature Angle
167
漏洞封闭
选择表面修复可以直接将漏洞封闭
168
168
间隙封闭
Gap Closure Size用来定义边界上哪些尺寸的间隙被封闭
• Gap Closure Size必须大于真实漏洞尺寸和目标尺寸，否则间隙封闭功能将会被忽略。 • 包面用定义好的尺寸去查找所有的体积空间，开始从内向外包面 • 任何两个独立的体接触时都是需要被封闭的
闭
0.014 (m)
• 增加目标尺寸也可以了封闭漏洞，但是要证明 gap closure 是被应用了的。
0.027 (m)
0.0071 (m)
170
间隙封闭 – 实例
间隙封闭尺寸0.008 m并且最小包 面区域（ smallest wrapping volume ）为 0 m^3.
• 间隙封闭尺寸比最大的当地尺寸要 大
• 这个体积通道要大于定义的最小包 面体积
间隙封闭失败，在相同的尺寸下 最小包面空间是0.004 m^3.
• 这个体积通道大约0.003 m^3, 因此 比自定义体积小
• 间隙封闭失败，所有值都大于 0.0031 m^3.
171
间隙封闭
使用间隙封闭的主要步骤（使用显示的默认值）：