ICEM CFD 网格修改中文实例
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• 坏网格显示
– 高亮的柱形图标包含了质量最差的单元
• 绿色 -> 粉红色
– 在图表区域内单击鼠标右键并且选择 Show
– 单元由白色的线框图显示 – 选择 Solid 将会以相同的单元以红色的 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
• Surface Deviation曲面偏差– 单元中心到几何 体表面的法向距离
– 对每一个标准进行定义:
• Low/High point – 质量最差的值 (低/高 端) • Minimum/Maximum value – 定义好的质量范 围的最小/最大值
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
•
用户选择:
– Criterion 标准
– Smooth Mesh Type 光顺网格类型
• Smooth: 实际被光顺的网格类型; 类型的质量将作为柱状图的一 部分出现. • Freeze: 在光顺的过程中，节点的位置不移动; 单元不出现在柱 状图中 • Float: 随着临近单元的光顺，节点可以被移动, 但是质量被忽略; 不在柱状图中出现 • Example: 在四面体光顺过程中，冻结三棱柱和棱锥. 表面网格 随动
Inventory #002277
F1-7
显示网格质量
• 柱状图 (直方图) 显示
– 计算和显示在右边较低的位置处 • 在 Quality Metrics 面板中选择 Apply – X axis: 质量范围 • 通常从0 (最差) 到 1 (最理想)
– Y axis: 单元的数量
• 缺省值是某一质量范围内数量最多的单元数 – 重制图表选项 • 在图表范围内单击右键来改变:
–
–
–
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-3
Checking the Mesh: Mesh Errors
• •
Duplicate Elements:查找和其他单元分 享所有节点并且类型相同的单元 Uncovered Faces:正常情况下所有的体 积网格单元的面不是与其它体积单元的 面相贴就是与面网格单元相接 (边界处) Missing Internal Faces:在不同parts任 何一对体网格之间， 不存在面网格单元 Periodic Problems:检查周期性表面节 点数是否一致
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-9
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)
– 输出窗口
• 柱状图的表格形式 • 选择柱状图中的柱状图标在表格中会给出网格 的数量和质量范围
• 快速, 当地光顺
– Laplace smoothing 拉普拉斯光顺法
• 相对于邻近的网格单元给出更加统一的网格尺寸 • 建议只对三角形使用 – 光顺四面体时，关闭Laplace选项 • 建议在生成三棱柱之前使用
– Not just worst 1%
• 对所有的单元光顺，不仅仅是对网格质量最差的1% 的 网格和进行的网格进行光顺
9/9/05 ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-11
网格光顺 – 总体
• Advanced Options高级选项
– Smooth Parts/Subsets光顺PART/子集
• 光顺所有的Part, 可见的part分 (在模型树中激活), 或是 可见的子集
• 使用所选边界封闭缝隙 (通常 “单边”) ，通过合 并对面的节点使两边的网格一致
– Smooth Surface Mesh 光顺表面网格 – Flood Fill 填充
• • 重新定义与体网格结合的部分 通常在封闭空洞之后，修补“缝隙”
Stitch Edges
– Make Consistent 网格一致性
ICEMCFD/AI*Environment 10.0
网格编辑
网格编辑
• 强大易于使用的网格编辑工具
– 对网格单元编辑 – 检查网格 – 改进网格质量
• 拥有自动和手动工具 • 导入或创建的网格
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-2
检查网格
• 可以选择检查任何可能存在的错误和问题
– Merge Nodes
合并节点
• 交互式的合并节点或是通过容差 • 合并网格 (tet/tet, tet/hex)
– Move Nodes
• 单个或是多个 • 移动或是设置位置
– 不符合 网格质量判定
Overlapping Elements:覆盖相同曲面但没有
• • • • •
共同节点的三角形面网格单元 (面网格折叠)
Non-manifold vertices:与此点其相接的单元 的边不封闭
– 通常这样的情况发生在帐篷形的结构中，在这 种情况下，面单元会从一个面跨过一个窄的缝 隙或是一个尖角跳到另一个面上
• Angle角度 • Distortion 变形(只用于四边形) – 最小/最大行 列式的比率 • Aspect ratio纵横比–最大/最小边长度的比率 • Max warp最大折角(只用于四边形) – 两个可见 三角形之间的最大角 • Skew歪斜–面之间法线夹角最小/最大的比率
• Min edge最小边– 最小边的长度
– 为旋转或是平移的周期性网格特设的检测 指标
•
• •
Volume Orientation:寻找节点顺序不符 合右手法则定义的单元(单元节点的排序)
Surface Orientations: 存在分享同一个面 单元的体单元 (重叠) Hanging Elements: 线 (杆) 元素有一个 自由的节点 (节点没有被另外一个杆单元 分享) Penetrating Elements: 存在面单元与其 他面单元相交或是穿过其他面单元
– Errors – 最有可能在如下的地方引起问题: • 求解器转换 • 求解器输出 • 求解过程/结果收敛 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 检测模式 • Create Subsets – 为每一个判断标准创建一个自己的子集 • Check/Fix Each – 提供自动的问题修补功能 – 推荐只针对特定的诊断标准使用
– Violate geometry
• 节点不受几何体的约束，可以在用户定义的容差内移动– 绝对或相对最小单元的边的长度
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-12
网格修补
• 网格修补工具:
– 基于所选当地单元快速的网格修补 – Build Mesh Topology 建立网格的拓扑结构
• 在网格之间基于容差和角度建立网格的投影 • 在有尖锐的边/角的地方自动创建单元/节点
– Re-mesh Elements: 重新划分网格单元
• 在所选单元的周界范围内
– Re-mesh Bad Elements:重新划分坏网格单元
• 删除质量较低的单元并且重新成生网格
– Find/Close Holes: 寻找/封闭洞
– Enforce node, Remesh
• 使单元与独立的节点一致起来 (为结合上的), e.g. 缝合连接器
– Make/Remove Periodic
– 通过选择节点对，创建/移除周期性匹配
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-15
其他工具
Many more options!
– Create Elements 创建单元 – Split Mesh 分割网格
• 通过手动选择节点创建任何类型单 元
• Split Nodes 分割节点–将一个节点 分割成两个,新的单元在中间创建 • Split Edges 分割边– 分割相邻的边 – 另外的选项自动分割跨过一个窄 缝的边/单元,确定在缝中有多于 一个的单元
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-10
网格光顺 – 总体
•
自动改善网格质量
– 所有的单元类型 – 需要引入几何体 – 移动网格的节点来达到改善质量的目的
• 自动调整节点限制在投影到几何体上– 例如. 曲线上的节点只可 以在曲线上移动
– 柱状图在光顺后自动显示/更新
• • • 只适用于四面体 使用新编辑的表面网格使体网格一致 (节点对节点) 大多数的手动编辑网格命令 (合并, 分割, etc.) 自动 保持体网格的一致性
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-14
网格修补
– Associate Mesh
• 表面网格和最近的表面结合
Unconnected Vertices:检查并移除不与任何 单元连接的点
– 通常随着网格的存储自动删除
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-5
显示网格质量
•
•
诊断单个单元的质量
多种评判标准 – 包括全面 Quality • Minimum value of severa百度文库 other lumped criteria – For hexa, prism, pyramid, quad – 对六面体需要最高的 Determinant值 • 内接圆比 : 内外接圆半径比 – 仅对三角形/四面体
= (Rinside/Routside)actual (Rinside/Routside )ideal Routside
Rinside
•
9/9/05
可以选择检测不同的网格类型
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-6
显示网格质量
• 自定义质量
– 用户可以对四边形和三角形定义质量的定义，从如 下方面进行选择 :
• Min/Max X value
• Max Y height: 纵轴的最大限度 (Y 值) – 0 (缺省) – 箭头表示单元的数量比Y值的大 – 在单元数量过小时，通常会降低Y的显示值 • Num bars
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-8
显示网格质量
• 在单元碎片中定位空洞并且使用所选择的单元类型封闭空洞
– Mesh from Edges:
• 选择网格单元的单边，形成封闭的区域。并用所选择的单元 类型填充封闭空洞
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-13
网格修补
– Stitch Edges 缝合边界
• •
•
•
Disconnected Bar Elements: 杆单元存 在两个节点都没有和其他杆单元相连
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-4
Checking the Mesh: Possible Problems
• Multiple Edges:三个以上单元共享一条 • 边 – 在 “T” 连接中multiple edges是合 法的, “T” 连接存在于多曲面相交汇 • 时 Triangle Boxes: 4个三角形网格组构成一 个四面体 ，在其中没有实际的体积单元 • 2 -Single Edges: 面单元有两个自由的边 (没有另一个面单元相连) Single-Multiple Edges:同时拥有单边和 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:至少有一条单边（不与其 它单元分享）的面网格单元 – 可能是合法的内部薄壁 • Delaunay Violation: 面网格单元的节点落在 相邻单元的外接圆内
– 高亮的柱形图标包含了质量最差的单元
• 绿色 -> 粉红色
– 在图表区域内单击鼠标右键并且选择 Show
– 单元由白色的线框图显示 – 选择 Solid 将会以相同的单元以红色的 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
• Surface Deviation曲面偏差– 单元中心到几何 体表面的法向距离
– 对每一个标准进行定义:
• Low/High point – 质量最差的值 (低/高 端) • Minimum/Maximum value – 定义好的质量范 围的最小/最大值
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ANSYS ICEMCFD V10
•
用户选择:
– Criterion 标准
– Smooth Mesh Type 光顺网格类型
• Smooth: 实际被光顺的网格类型; 类型的质量将作为柱状图的一 部分出现. • Freeze: 在光顺的过程中，节点的位置不移动; 单元不出现在柱 状图中 • Float: 随着临近单元的光顺，节点可以被移动, 但是质量被忽略; 不在柱状图中出现 • Example: 在四面体光顺过程中，冻结三棱柱和棱锥. 表面网格 随动
Inventory #002277
F1-7
显示网格质量
• 柱状图 (直方图) 显示
– 计算和显示在右边较低的位置处 • 在 Quality Metrics 面板中选择 Apply – X axis: 质量范围 • 通常从0 (最差) 到 1 (最理想)
– Y axis: 单元的数量
• 缺省值是某一质量范围内数量最多的单元数 – 重制图表选项 • 在图表范围内单击右键来改变:
–
–
–
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Inventory #002277
F1-3
Checking the Mesh: Mesh Errors
• •
Duplicate Elements:查找和其他单元分 享所有节点并且类型相同的单元 Uncovered Faces:正常情况下所有的体 积网格单元的面不是与其它体积单元的 面相贴就是与面网格单元相接 (边界处) Missing Internal Faces:在不同parts任 何一对体网格之间， 不存在面网格单元 Periodic Problems:检查周期性表面节 点数是否一致
9/9/05
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Inventory #002277
F1-9
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)
– 输出窗口
• 柱状图的表格形式 • 选择柱状图中的柱状图标在表格中会给出网格 的数量和质量范围
• 快速, 当地光顺
– Laplace smoothing 拉普拉斯光顺法
• 相对于邻近的网格单元给出更加统一的网格尺寸 • 建议只对三角形使用 – 光顺四面体时，关闭Laplace选项 • 建议在生成三棱柱之前使用
– Not just worst 1%
• 对所有的单元光顺，不仅仅是对网格质量最差的1% 的 网格和进行的网格进行光顺
9/9/05 ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-11
网格光顺 – 总体
• Advanced Options高级选项
– Smooth Parts/Subsets光顺PART/子集
• 光顺所有的Part, 可见的part分 (在模型树中激活), 或是 可见的子集
• 使用所选边界封闭缝隙 (通常 “单边”) ，通过合 并对面的节点使两边的网格一致
– Smooth Surface Mesh 光顺表面网格 – Flood Fill 填充
• • 重新定义与体网格结合的部分 通常在封闭空洞之后，修补“缝隙”
Stitch Edges
– Make Consistent 网格一致性
ICEMCFD/AI*Environment 10.0
网格编辑
网格编辑
• 强大易于使用的网格编辑工具
– 对网格单元编辑 – 检查网格 – 改进网格质量
• 拥有自动和手动工具 • 导入或创建的网格
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F1-2
检查网格
• 可以选择检查任何可能存在的错误和问题
– Merge Nodes
合并节点
• 交互式的合并节点或是通过容差 • 合并网格 (tet/tet, tet/hex)
– Move Nodes
• 单个或是多个 • 移动或是设置位置
– 不符合 网格质量判定
Overlapping Elements:覆盖相同曲面但没有
• • • • •
共同节点的三角形面网格单元 (面网格折叠)
Non-manifold vertices:与此点其相接的单元 的边不封闭
– 通常这样的情况发生在帐篷形的结构中，在这 种情况下，面单元会从一个面跨过一个窄的缝 隙或是一个尖角跳到另一个面上
• Angle角度 • Distortion 变形(只用于四边形) – 最小/最大行 列式的比率 • Aspect ratio纵横比–最大/最小边长度的比率 • Max warp最大折角(只用于四边形) – 两个可见 三角形之间的最大角 • Skew歪斜–面之间法线夹角最小/最大的比率
• Min edge最小边– 最小边的长度
– 为旋转或是平移的周期性网格特设的检测 指标
•
• •
Volume Orientation:寻找节点顺序不符 合右手法则定义的单元(单元节点的排序)
Surface Orientations: 存在分享同一个面 单元的体单元 (重叠) Hanging Elements: 线 (杆) 元素有一个 自由的节点 (节点没有被另外一个杆单元 分享) Penetrating Elements: 存在面单元与其 他面单元相交或是穿过其他面单元
– Errors – 最有可能在如下的地方引起问题: • 求解器转换 • 求解器输出 • 求解过程/结果收敛 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 检测模式 • Create Subsets – 为每一个判断标准创建一个自己的子集 • Check/Fix Each – 提供自动的问题修补功能 – 推荐只针对特定的诊断标准使用
– Violate geometry
• 节点不受几何体的约束，可以在用户定义的容差内移动– 绝对或相对最小单元的边的长度
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Inventory #002277
F1-12
网格修补
• 网格修补工具:
– 基于所选当地单元快速的网格修补 – Build Mesh Topology 建立网格的拓扑结构
• 在网格之间基于容差和角度建立网格的投影 • 在有尖锐的边/角的地方自动创建单元/节点
– Re-mesh Elements: 重新划分网格单元
• 在所选单元的周界范围内
– Re-mesh Bad Elements:重新划分坏网格单元
• 删除质量较低的单元并且重新成生网格
– Find/Close Holes: 寻找/封闭洞
– Enforce node, Remesh
• 使单元与独立的节点一致起来 (为结合上的), e.g. 缝合连接器
– Make/Remove Periodic
– 通过选择节点对，创建/移除周期性匹配
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Inventory #002277
F1-15
其他工具
Many more options!
– Create Elements 创建单元 – Split Mesh 分割网格
• 通过手动选择节点创建任何类型单 元
• Split Nodes 分割节点–将一个节点 分割成两个,新的单元在中间创建 • Split Edges 分割边– 分割相邻的边 – 另外的选项自动分割跨过一个窄 缝的边/单元,确定在缝中有多于 一个的单元
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Inventory #002277
F1-10
网格光顺 – 总体
•
自动改善网格质量
– 所有的单元类型 – 需要引入几何体 – 移动网格的节点来达到改善质量的目的
• 自动调整节点限制在投影到几何体上– 例如. 曲线上的节点只可 以在曲线上移动
– 柱状图在光顺后自动显示/更新
• • • 只适用于四面体 使用新编辑的表面网格使体网格一致 (节点对节点) 大多数的手动编辑网格命令 (合并, 分割, etc.) 自动 保持体网格的一致性
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Inventory #002277
F1-14
网格修补
– Associate Mesh
• 表面网格和最近的表面结合
Unconnected Vertices:检查并移除不与任何 单元连接的点
– 通常随着网格的存储自动删除
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Inventory #002277
F1-5
显示网格质量
•
•
诊断单个单元的质量
多种评判标准 – 包括全面 Quality • Minimum value of severa百度文库 other lumped criteria – For hexa, prism, pyramid, quad – 对六面体需要最高的 Determinant值 • 内接圆比 : 内外接圆半径比 – 仅对三角形/四面体
= (Rinside/Routside)actual (Rinside/Routside )ideal Routside
Rinside
•
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可以选择检测不同的网格类型
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Inventory #002277
F1-6
显示网格质量
• 自定义质量
– 用户可以对四边形和三角形定义质量的定义，从如 下方面进行选择 :
• Min/Max X value
• Max Y height: 纵轴的最大限度 (Y 值) – 0 (缺省) – 箭头表示单元的数量比Y值的大 – 在单元数量过小时，通常会降低Y的显示值 • Num bars
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Inventory #002277
F1-8
显示网格质量
• 在单元碎片中定位空洞并且使用所选择的单元类型封闭空洞
– Mesh from Edges:
• 选择网格单元的单边，形成封闭的区域。并用所选择的单元 类型填充封闭空洞
9/9/05
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Inventory #002277
F1-13
网格修补
– Stitch Edges 缝合边界
• •
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Disconnected Bar Elements: 杆单元存 在两个节点都没有和其他杆单元相连
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Inventory #002277
F1-4
Checking the Mesh: Possible Problems
• Multiple Edges:三个以上单元共享一条 • 边 – 在 “T” 连接中multiple edges是合 法的, “T” 连接存在于多曲面相交汇 • 时 Triangle Boxes: 4个三角形网格组构成一 个四面体 ，在其中没有实际的体积单元 • 2 -Single Edges: 面单元有两个自由的边 (没有另一个面单元相连) Single-Multiple Edges:同时拥有单边和 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:至少有一条单边（不与其 它单元分享）的面网格单元 – 可能是合法的内部薄壁 • Delaunay Violation: 面网格单元的节点落在 相邻单元的外接圆内