结构网格划分——(三)局部网格控制
责任编辑:沐小月     时间:2021-01-28     来源:虔来 正脉科工CAE
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时间:2021-01-28  来源:虔来 正脉科工CAE
分类: 技术分享
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3.1 子菜单

  • 通过mesh—>右键—>insert进行局部控制选项添加
  • mesh—>右键—>insert—>method
  • 自动网格划分(Automatic)
  • 四面体网格划分(Tetrahedrons)
  • 六面体网格划分(Hex  Dominant)
  • 扫掠网格划分(Sweep)
  • 多域网格划分(MultiZone)

自由划分

  • 导入meshing1.agdb
  • 程序基于几何的复杂性,自动检测实体:
  • 对可以扫掠的实体 ,扫掠的方法划分六面体网格
  • 对不能扫掠划分的实体,采用协调分片算法划分四面体网格

四面体网格划分

  • 生成四面体单元,有两种算法:
  • 基于Tgrid的协调分片算法(Path Conforming)
  • 基于ICEM Conforming的独立分片算法( Path Independent)
  • 协调分片算法(Path Conforming):采用自下而上的方法网格划分先从边面开始划分,再映射到体,适用于质量较好CAD的模型
  • 基于ICEM Conforming的独立分片算法( Path Independent ):采用自上而下的方法,先生成体网格,再映射到面和边生成网格。

六面体网格划分

  • 生成非结构化的六面体域网格,单元类型包括:
  • 主要采用六面体单元,
  • 包含少量的棱锥单元和四面体单元
  • 用途:
  • 用于那些不能扫掠的体
  • 常用与结构分析
  • 用于不需要膨胀层及偏斜率和正交质量再可接受范围内的CFD网格划分

扫掠

  • 对可以扫掠的实体在指定方向扫掠面网格,生成六面体单元或棱柱单元
  • 扫掠划分要求:
  • 实体在一个方向上具有相同的拓扑结构
  • 实体只允许一个目标面和源面
  • 薄壁可以有多个目标面和源面
  • 查看可扫描的实体
  • 修改“Method”为“Sweep”

多重区域方法

  • 基于ANSYS ICEM CFD六面体分块方法,自动对集合体进行分解成映射区域和自由区域
  • 自动判断区域并对映射区域生成结构化网格,即生成六面体/棱柱单元
  • 自由区域采用非结构化网格,即自由区域的网格可由四面体、六面体来划分
  • 可以具有多个源面和目标面

多重区域方法--Mapped Mesh Type:

Hexa: 

  • 默认
  • 只有六面体单元被创建
  • Hexa/prism
  • 保证质量和平滑过渡,在源面上可能包含三角形
  • Prism
  • 只有三角形被创建

多重区域方法--表面划分方法:

  • Uniform:
  • 可以创建统一高质量的单元
  • Pave
  • 在面上创建曲率较好的高质量单元
  • 在边线附件创建合适的高宽比单元  Program contrlooed
  • 组合Uniform和Pave

多重区域方法

  • 在Meishing模块划分网格
  • 插入Method
  • 修改网格划分的方法为“Multizone”
  • 设置“Multizone”为“Tetra/Pyramid”
  • 执行

3.2 尺寸控制

实/面--局部网格设置主要确定以下参数,常采用如下两类:

  • 局部尺寸控制element  size:用来设置单元的平均边长
  • 影响球控制 sphere of influence:用球体来设定单元平均大小的范围,球体的中心坐标采用的是局部坐标系,所有包含在球体内的实体其单元网格大小均按设定的尺寸划分。

线--局部网格设置主要确定以下参数,常采用如下两类:

  • 局部尺寸控制element  size:用来设置单元的平均边长
  • Number of Divisions:线段平分
  • 影响球控制 sphere of influence:用球体来设定单元平均大小的范围,球体的中心坐标采用的是局部坐标系,所有包含在球体内的实体其单元网格大小均按设定的尺寸划分。

3.3 接触尺寸控制

允许在接触面上产生大小一致的单元

     – 接触面定义了零件间的相互作用,在接触面上采用相同的网格密度对分析有利

     – 在接触区域可以设定“Element Size”或or “Relevance”

  • 导入05-meshing2.x_t

3.4 网格细化

对已经划分的网格进行单元细化

      – 先进行整体和局部网格控制,然后对被选的边、面进行网格细化。

         refinement标准值范围是1~3之间,其中为1时,单元边界划分为初始单元边界的一半,这通常是在生成粗网格后,再细化网格的简易方法。

  • 使用尺寸控制和细化控制的区别
  • 尺寸控制在划分前先给出网格单元的平均单元长度通常来说,在定义的几何体上可以产生一致的网格,网格过渡平滑。
  • 细化是打破原来的网格划分。如有原来的网格不是一致的,细化后的网格也不是一致的。尽管对单元的过渡进行平滑处理,但是细化仍导致不平滑的过渡。
  • 在同一个表面进行尺寸和细化定义。在网格初始划分时,首先应有尺寸控制,然后在进行第二步的细化。

3.5 面映射

允许在面上生成结构网格,其特点是允许在面上生成结构网格,由于进行映射网格划分可以得到一致的网格,所以这对计算求解是有益的。

( 模型:05-meshing3.x_t )

映射面网格的顶点类型可以设置三种点类型,对映射方式进行定义。

【 Specified Sides】指定夹角为 136°~224°的相交边顶点为映射面顶点,和 1 条网格线相交;

【 Specified Corners】指定夹角为 225°~314°的相交边顶点为映射面顶点,和 2 条网格线相交;

【Specified Ends】指定夹角为 0°~135°的相交边顶点为映射面顶点,与网格线不相交,示例如图所示。

3.6 匹配控制

匹配控制是将选择的两个面对象进行匹配控制,网格划分完成

后,两个面对象上的网格结构是一致的,相当于做了一个镜像操作。

导入05-meshing4.x_t

这用于定义三维实体的周期面或二维面体的周期边,从而在对称面或对称边上划分出一致的网格。Match  control尤其适用于旋转机械的旋转对称分析

3.7 简化控制-Pinch

简化控制被应用于网格的收缩控制,在划分过程中系统会自动去除一些模型上的狭小特征,如边、狭窄区等,但是只针对点和边有效,对面和体无效,且不支持直角笛卡尔网格。

3.8 分层控制-Inflation

分层网格控制用于生成沿指定边界法向的层状单元。当一些物理参数在边界层处的梯度变化恒定时,为了精确地描述这些参数,往往需要进行分层网格控制。


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