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文檔簡介
WorkbenchMesh網格區(qū)分分析步驟網格區(qū)分工具平臺就是為ANSYS軟件的不相同物理場和求解器供給相應的網格文件,Workbench中集成了好多網格區(qū)分軟件/應用程序,有ICEMCFD,TGrid,CFX,GAMBIT,ANSYSPrep/Post等。網格文件有兩類:①有限元分析(FEM)的結構網格:結構動力學分析,電磁場仿真,顯示動力學分析(AUTODYN,ANSYSLSDYNA);②計算流體力學(CFD分析)分析的網格:用于ANSYSCFX,ANSYSFLUENT,Polyflow;這兩類網格的詳細要求以下:(1)結構網格:①細化網格來捕獲關懷部位的梯度,比方溫度、應變能、應力能、位移等;②大多數可區(qū)分為四周體網格,但六面體單元仍舊是首選;③有些顯示有限元求解器需要六面體網格;④結構網格的四周體單元平常是二階的(單元邊上包含中節(jié)點);2)CFD網格:①細化網格來捕獲關懷的梯度,比方速度、壓力、溫度等;②因為是流體分析,網格的質量和圓滑度對結果的精準度至關重要,這致使較大的網格數目,常常數百萬的單元;③大多數可區(qū)分為四周體網格,但六面體單元仍舊是首選,流體分析中,相同的求解精度,六面體節(jié)點數少于四周體網格的一半。④CFD網格的四周體單元平常是一階的(單元邊上不包含中節(jié)點)一般而言,針對不相同分析種類有不相同的網格區(qū)分要求:①結構分析:使用高階單元區(qū)分較為粗拙的網格;②CFD:好的,圓滑過渡的網格,界限層轉變(不相同CFD求解器也有不相同的要求);③顯示動力學分析:需要均勻尺寸的網格;物理選項實體單元默關系中心缺圓滑度過渡認中結點省值MechanicalKeptCoarseMediumFastCFDDroppedCoarseMediumSlowElectromagneticKeptMediumMediumFastExplicitDroppedCoarseFineSlow注:上邊的幾項分別對應Advanced中的ElementMidsideNodes,以及Sizeing中的RelevanceCenter,Smoothing,Transition。網格區(qū)分的目的是對CFD(流體)和FEM(結構)模型實現失散化,把求解域分解成可獲取精準解的合適數目的單元。用戶需要衡量計算成本和網格區(qū)分份數之間的矛盾。精美的網格能夠使結果更精準,但是會增添CPU計算時間和需要更大的儲蓄空間,特別是有些不用要的細節(jié)會大大增添分析需求。而有些地方,如復雜應力梯度地區(qū),這些地區(qū)需要高密度的網格,以以以下圖所示。一般而言,我們需要特別留神幾何體中物理量變化特別大的地區(qū),這些地方的網格需要區(qū)分得精美一些!在理想狀況下,用戶需要的網格密度是結果不再隨網格的加密而改變的密度(比方,當網格細化后解沒有什么改變),收斂控制能夠達到這樣的目的。注意:細化網格不可以夠填補模型不正確的假定和輸入惹起的錯誤。網格區(qū)分的利害對后邊的求解有十分重要的影響,上圖例子列舉了一個集流管固體鑄件中不收斂的熱場。很顯然低質單元地區(qū)的分析不可以能獲取切合實質的數據場。下邊是幾種典型網格的形狀表示圖,此中“四周體網格”和“六面體網格”是主要種類:1)四周體網格:①能夠快速地、自動地生成,并合適于復雜幾何。如采納網格區(qū)分方法中的Automatic,對于一般幾何體外形不那么規(guī)整,難以被Sweep,所以很難生成六面體網格,這時采納Automatic方法能快速生成四周體網格;②有等向細化特色,如為捕獲一個方向的梯度,網格將在全部的三個方向細化,這會致使網格數目快速上漲;③界限層有助于面法向網格的細化,但2-D中還是等向的(表面網格)。(2)六面體網格:①大多CFD程序中,使用六面體網格能夠使用較少的單元數目來進行求解求解。如流體分析中,相同的求解精度,六面體節(jié)點數少于四周體網格的一半。②對隨意幾何體,因為其外形平常不是很規(guī)整,難以被Sweep,所以要想獲取高質高效的六面體網格,需要好多步驟。如在ICEMCFD中區(qū)分六面體網格就比較費時,需要對幾何體進行切割,以以以下圖所示:但對好多簡單幾何,用Sweep方法是生成六面體網格的一種簡單方式,詳細能夠采納的區(qū)分方法是Sweep和Multizone。注意點1:多體零件“接觸面”的網格般配的問題:在Ansys中,有時常常需要分析比較復雜的裝置體,在DesignModeler中能夠將某些零件先構成一個多體零件(Multi-BodyPart,實體-Body,零件-Part),即一個Part下邊含有多個Body,一旦形成多體零件后,以前互相獨立的這些Bodies在后邊的設計仿真中就能拓撲共享,在Mesh中就表現為它們接觸面上的網格是互相般配的,不像它們互相獨立刻區(qū)分網格是互相間沒有任何關系。這個功能是DM的亮點,差別于其余CAD繪圖軟件。但我們一般繪圖是在其余
CAD
軟件中達成,不再
DM
中。那假如是在Solidworks
中先畫了一個單調幾何體,以以以下圖中的一個
T型零件(命名為
T臺),此后將其用“切割”命令區(qū)分紅兩部分,今后導入
Workbench中,在DesignModeler中我們看到其被構成了一個多體零件,
1Parts,2Bodies:Mesh中我們知道,對于一個多體零件其區(qū)分網格時有以下特色:①每一個實體-Body,都獨立區(qū)分網格,但在實體間的關系仍舊被保存;②實體間結點能夠共享,意味著兩個實體間的接觸區(qū)網格是連續(xù)的。其網格效果就將這些不相同的Bodies用布爾操作變?yōu)橐粋€Body后區(qū)分網格相同,但實際上它們是無接觸的,即沒有成為單個Body,不相同Bodies間仍舊互相獨立;③一個多體零件體能夠由不相同的資料構成;但是我們實質大將上圖所示的零件直接導入Mesh中區(qū)分網格今后的結果以以以下圖所示:發(fā)現兩部分實體之間的網格其實不連續(xù),這也就是說實質上它們并無形成一個多體零件,而是兩個實體(Body)都各自獨自地區(qū)分網格,它們在接觸處的結點地點也不相同,不共享。為何?我們需要在DM中將該幾何體從頭構成一次多體零件,以以以下圖所示,在DM中先將幾何體ExplodePart,每個Body都獨立,變?yōu)?Parts,2Bodies:此后再一次FromNewPart,從頭變?yōu)橐粋€多體零件,1Pat,2Bodies:今后再在Mesh中區(qū)分網格,會發(fā)現兩個Bodies間的網格般配了:造成這個的原由可能使Solidworks中的多體零件和DM中的多體零件不匹配,必然要在DM中從頭進行一次多體零件的構成操作!假如是在DM中直接畫幾何體,不會出現該問題。那假如我在SW中畫的是一個裝置體,不像上邊例子是先畫一個單體,此后再“切割”,這會怎么樣?以以以下圖所示,是將一個SW中畫好的裝置體直接導入DM中后的結果,我們能發(fā)現其10個Bodies之間都是互相獨立的,并沒構成多體零件(10Parts,10Bodies):我們將該裝置體直接區(qū)分網格,因為每一個Bodies都是獨立的,所以這些不相同Bodies之間的網格也沒有般配:此刻在DM中將其構成一個多體零件(1Part,10Bodies):構成多體零件后我們采納了此中top-cover,down-base,bolt-1幾三個零零件畫網格,結果以以以下圖所示:發(fā)現它們之間的網格都般配,不再是獨自區(qū)分網格了。注意點2:多體零件采納不相同的網格區(qū)分方法注意點1中講了多體零件接觸面之間的網格區(qū)分,上邊是針對一個多體零件全局網格區(qū)分的狀況,那假如我一個多體零件不相同Bodies想采納不相同的網格區(qū)分方法,該怎么辦理?WorkbenchMesh網格區(qū)分應用程序可運用“切割”的思想,即幾何體的各個零件能夠使用不相同的網格區(qū)分方法(如Sweep,Multizone等)。不相同零件的體的網格能夠不般配或不一致,單個零件的體的網格般配一致。那多體零件的網格該怎么操作才能使每一個Solid(在DM中對應Body)都有不相同的網格區(qū)分方法?看下邊三通管的例子:既然要選擇不相同的網格區(qū)分方法,Mesh-Insert-Method-采納某一小零件,以以以下圖中我們選擇的小零件為Solid3,其顏色已變?yōu)樗{色:這時我們點擊工具欄最上方的GenerateMesh:但卻發(fā)現固然上邊我們但是選擇了Solid3這一小零件,但劃出來的結果倒是把其余的零件也一同區(qū)分了網格,即相當于整個裝置體一同區(qū)分了,以以以下圖所示:這時候能夠注意到一點,Solid1~Fluid這5個零件前面都變?yōu)榱司G色小勾上加一橫線,這說明這5個零件都已經達成了網格區(qū)分,其所用的方法就是以前為Solid3設定的AutomaticMethod。那怎么樣才能防范這類狀況?重點在于我們在選擇了Solid3今后,不要去點擊工具欄最上方的GenerateMesh,那個按鈕是針對全局網格區(qū)分的,我們只要要在Solid3右鍵-GenerateMesh即可,這時區(qū)分的網格就是針對Solid3:Solid3網格區(qū)分獲取的結果:這時我們發(fā)現,只有Solid3前面綠色勾加了一橫,其余都正常,這說明只Solid3被區(qū)分了網格。注意,這時Mesh旁邊有一個黃色閃電標記,此時假如點擊工具欄上的GenerateMesh或許是在Mesh上右鍵-GenerateMesh,則節(jié)余的4個零件都會以AutomaticMethod方法被生成網格:其實不用管這個黃色標記,等我們給這5個零件分別區(qū)分好網格今后其自動回消逝。以以以下圖是我們給Solid1~4依據上邊的方法獨自區(qū)分了網格,這時還剩下Fluid沒有區(qū)分,此時黃色標記還存在:等到Fluid也區(qū)分好今后,黃色標記自動消逝,并且零件前面的綠色小勾也都加上了一橫:注意:假如我們在區(qū)分網格時有時需要給幾個零件一同區(qū)分,以以以下圖中一次選中了Solid1~Solid3三個零件:這時我們必然要在上邊同時選中Solid1~3,再右鍵-GenerateMesh,假如但是采納了它們中的一個,則區(qū)分出來的網格但是對應那個零件的:三個零件一齊區(qū)分網格:除了上邊講的方法,特色控制也能夠用來獨自區(qū)分網格:對其余零件進行特色控制Suppress。以以以下圖所示:我們將其余臨時不用區(qū)分網格的零件進行控制,在需要區(qū)分網格的零件上面右鍵-SuppressAllOthereBodies,此后右邊只節(jié)余需要的零零件。這時再Mesh-Insert-Method-采納零件,我們用Hex-Dominant區(qū)分網格。區(qū)分完今后再消除控制,可獲取整個裝置體只有剛才零件區(qū)分了網格:需要對第二個零件進行獨自網格區(qū)分時,找到對應的零件也相同履行,區(qū)分完今后消除控制,此后獲取以下所示結果??芍挥羞x中的兩個零件被區(qū)分了網格:1、第一是輸入幾何體,此后點擊樹形窗口中的mesh今后,主要設置一下幾大塊內容:2、Defaults設置確立物理場,一共對應四種,Mechanical-結構場,Electromagnetics-電磁場,CFD-流場,Explicit-顯示動力學。Relevance-指網格有關度,數值從-100~+100,代表網格由疏到密,不相同的值對應不相同的網格數和節(jié)點數:3、Sizing(網格尺寸函數)設置Sizing設置中,對于不相同的物理場選擇會稍有不相同,但基本一致,以以下圖以Mechanical為例。(1)UseAdvancedSizeFunction高-級尺寸函數,主要用于控制曲線/曲面在曲率較大地方的網格,其有以下幾種設置:off,先從邊開始區(qū)分網格,在在曲率比較大的地方細化邊網格,接下來再產生面網格,最后體網格。②Curvature,由曲率法確立(細化)邊和曲面處的網格大小。在有曲率變化的地方,網格會做的比較美麗,會自動地加密。以以以下圖所示:Proximity,這將對網格區(qū)分算法增添更好的辦理周邊部位的網格,即控制模型周邊區(qū)網格的生成,主要合用于窄/薄處的網格生成。對于狹長/修長的幾何體,網格會做的比較好,但是對于曲面則不好辦理,會做的失敗。④ProximityandCurvature,②和③狀況的綜合,合用于比較復雜的幾何體。以以以下圖所示:Fixed,只以設定的大小區(qū)分網格,不會依據曲率大小自動細化網格。2)RelevanceCenter,關系中心代表網格的“粗拙,中等,細化”三種模式。其會和上邊的Relevance-網格有關度(-100~+100)一同對網格產生影響,以以以下圖所示:3)ElementSize,全局單元尺寸ElementSize設置用于整個模型使用的單元尺寸。這個尺寸將應用到全部的邊、面、體的區(qū)分。當上邊高級尺寸功能(UseAdvancedSizeFunction)使用的時候這個選項不會出現。其缺省值(默認值)鑒于Relevance和InitialSizeSeed,也能夠手動可輸入想要的值。4)InitialSizeSeed,初始尺寸種子用于控制每一零件的初始網格種子,對于已定義單元尺寸則被忽視。好像上所示三種模式:①ActiveAssembly,鑒于這個設置,初始種子放入未控制零件,網格可改變;FullAssembly,鑒于這個設置,初始種子放入全部裝置零件,不論控制零件的數目。因為控制零件網格不改變。③Part,鑒于這個設置,初始種子在網格區(qū)分時放入個別特別零件。因為控制零件網格不改變。5)Smoothing以及Transition,圓滑和過渡Smoothing圓滑網格,經過挪動四周節(jié)點和單元的節(jié)點地點來改良網格質量,圓滑有助于獲取更為均勻尺寸的網格。以下選項和“網格區(qū)分器開始圓滑的門檻尺度”一同控制圓滑迭代次數,設置判據以下:中等(Mechanical,CFD,Electromagnetics),高(Explicit)。Transition過渡,用于過渡控制周邊單元增添比,設置判據:遲緩(CFD,Explicit),快速(Mechanical,Electromagnetics)。6)SpanAngelCenter,跨度中心角SpanAngleCenter設定鑒于邊的細化的曲度目標,網格在曲折地區(qū)細分,直到獨自單元超越這個角。有以下幾種選擇:粗拙:91°60°;中等:75°~24°;細化:36°~12°。4、Inflation(膨脹)設置一般而言,這里的Inflation我們不會去用它,所以UseAutomaticInflation設置為None,即初始網格無膨脹。等到我們在確立局部網格設置時,假如對幾何體界限處的物理條件感興趣,能夠利用Mesh-Insert-Inflation來設置詳細的膨脹。5、確立局部網格設置注意,上邊介紹的Defaults,Sizing,Inflation三項設置是針對mesh全局的,對整個幾何體都起作用。對于簡單的幾何體,或許對于網格要求不高的情況,設置好前三項就能夠了,后邊的幾項能夠先不用管。能夠等網格區(qū)分完今后在進行局部網格設定。但是實質上我們常常要對幾何體進行局部優(yōu)化,這時就需要進行“局部網絡設置”。也就是說,mesh的整體思路是“先進行整體和局部網格控制,此后對被選的邊、面進行網格細化”。以以以下圖中左邊致密網格就是由后期局部優(yōu)化獲取的:詳細操作為:Mesh-Insert,以以以下圖所示:并且在Mesh的基礎上每插入一項,都會在樹形窗口下邊跳出對應的局部網格設置項,以及每一項對應的參數設置窗口,以以以下圖所示:下邊列出了可用到的局部網格控制(可用性取決于使用的網格區(qū)分方法):尺寸-Sizing、接觸尺寸-ContactSizing、細化-Refinement、映射面區(qū)分-MappedFaceMeshing、般配控制-MatchControl、縮短-Pinch、膨脹-Inflation。(1)Method,設置網格區(qū)分方法Automatic-自動區(qū)分法,是在四周體和掃掠型網格之間切換,取決于被區(qū)分的幾何從整體上而言能否被掃掠,碰到不規(guī)則的地方(不可以夠被掃掠)程序就自動生成四周體,反之生成六面體。因為Automatic劃六面體是依據對“整個幾何體”而言能否被掃掠,要達到整個幾何體都能被掃的幾率是很低的,因為我們用來分析的幾何體常常沒有那么規(guī)整。由此也就帶來了一個問題,在用Automatic區(qū)分網格時,常常劃出來的都是四周體,以以以下圖所示:Tetrahedrons-四周體網格,在三維網格中,相對而言四周體網格區(qū)分是最簡單的。四周體網格的優(yōu)缺點以下:Workbench中四周體網格的生成主要鑒于兩種算法:TGRID算法和ICEMCFDTetra算法(Algorithm),這兩種算法分別對應于下邊的
PathchConforming和PatchIndependent,兩種四周體算法都能夠用于
CFD的界限層鑒識。①PathConforming:默認考慮幾何面和體生成表面網格,會考慮小的邊和面,鑒于TGRIDTetra算法由表面網格生成體網格(表面網格→體網格)。此方法合用于多體零件,可混淆使用PatchConforming四周體和掃掠方法共同生成網格,可結合PinchControl功能有助于移除短邊,鑒于最小尺寸擁有內在網格缺點。也正是因為PatchConforming方法會考慮到幾何體中比較小的邊和面,因此像以以下圖中這類包含太多不相同尺寸和形狀的面的幾何會使PatchConforming方法產生問題,這時可使用PatchIndependent方法的“虛假拓撲選項”解決這個問題。并且PatchIndependent方法自己也更合適于質量差的幾何體。PatchIndependent:鑒于ICEMCFDTetra算法,先生成體網格并照耀到表面產生表面網格(體網格→表面網格)。假如沒有載荷或命名,就不考慮面和界限(極點和邊)。此法更為贊成質量差的CAD幾何體,對CAD好多面的維修合用,如碎面、短邊、差的面參數等。假如面上沒有載荷或許命名,就不考慮面和邊,直接將網格跟其余面作一體劃。倘若有命名則要獨自區(qū)分該地區(qū)網格③Sweep-掃掠型網格,這類方法主假如產生六面體網格,或許棱柱型網格,但要注意被區(qū)分體必然是可掃掠的,即是規(guī)則幾何體:幾個重要的設置項目(源面,目標面):Sweep設置中,上圖中的幾項表示掃掠“源面/目標面”的選擇,以及網格種類。假如選擇ManualSource則下邊的Source(源面)需要手動選擇;假如設置成ManualSourceandTarget則源面和目標面都需要手動選擇。當創(chuàng)立六面體網格時,先區(qū)分“源面”再延長到“目標面”,其余面叫做側面?!皰呗臃较颉被颉奥窂健庇蓚让娑x,源面和目標面間的單元層是由插值法而建立并投射到側面。當掃掠幾何包含好多歪曲/曲折時,掃掠區(qū)分器會產生歪曲單元致使網格區(qū)分失敗。假如想知道幾何體哪些部位能被Sweep的話,能夠在樹形窗中的Mesh上點擊右鍵,Show,能夠看到幾何體SweepableBodies和MappableFaces即“可被掃掠”和“可被照耀”的部分(知足條件的部位會變?yōu)榫G色,假如沒有綠色則說明不可以夠夠),以以以下圖所示:一個可掃掠體需知足的條件是:①包含不圓滿閉合空間;②最罕有一個由邊或閉合表面連結的從“源面”到“目標面”的路徑;③沒有硬性切割定義致使在源面和目標面相應邊上有不相同切割數;固然我們經過ShowSweepableBodies可能找不到可掃掠體的軸,即系統(tǒng)顯示沒有部位能夠被Sweep。但我們仍舊能夠手動設置來找到源面和目標面,其余源面和目標面不用是平面或平行面,也不用是等截面的。假如整個幾何體在上邊Show步驟今后顯示沒有部位能夠被Sweep,則我們在用Sweep方法區(qū)分網格時用系統(tǒng)ProgramControlled去設定源面和目標面,則會出現錯誤:④Multizone-多地區(qū)掃掠型,主要用來區(qū)分六面體網格。其特色是有幾何體自動分解功能(切割功能),進而盡量使每一部分都能被掃掠,多生成六面體網格。以以以下圖,用掃掠方法,這個元件要被切成3個體來獲取純六面體網格:我們發(fā)現,掃掠Sweep和多區(qū)Multizone方法的目標均是生成六面體網格,對于有些幾何體而言這兩種方法都能夠使用,但這兩種方法之間也有好多不相同?!皰呗臃椒ā笔菃蝹€源面對單個目標面的掃掠,很好地辦理掃掠方向多個側面,需要分解幾何致使每個掃掠路徑對應一個體。“多區(qū)方法”是自由分解方法,多個源面對多個目標面。一般知足以下條件時會使用多區(qū):①區(qū)分對于傳統(tǒng)掃掠方法來說太復雜的單體零件;②需考慮多個源面和目標面(不可以夠使用VTs集成一個源面/目標面);③封閉對源面和側面的膨脹;注意,使用多區(qū)時一般把Sizing下的AdvancedSizeFunction封閉。⑤HexDominant,六面體主導網格法。先在幾何體表面生成“四邊形主導”的面網格,此后再獲取六面體,再按需要填補棱錐和四周體單元。最后常常是在模型的外面生成六面體單元,里面四周體單元。以下邊所示的是用Automatic方法和HexDominant方法獲取的兩種網格,可見Automatic方法獲取的是四周體,而HexDominant以六面體為主:Automatic方法HexDominant方法HexDominant方法對于不可以掃掠的體,要獲取六面體網格時被介紹,在FEM分析合用。以以以下圖所示的幾何體,其屬于不可以夠夠被Sweepable,(怎么看能否被掃掠,見上邊“Sweep-掃掠型網格”部分內容),因此不可以夠用Sweep方法區(qū)分網格,但是能用Hex-Dominant方法盡可能多獲取六面體網格:合用于:①對內部容積大的體合用;②對體積和表面積比小的薄復雜體無用:對于CFD無界限層鑒識。(2)Sizing,用于設置局部單元的大小Sizing中的Type平常采納以下兩類:ElementSize:用于設置所選中的詳細某單元(體,面,邊,或極點)的均勻邊長。②SphereofInfluence:用球體來設置單元均勻大小的范圍,球體中心坐標采納的是局部坐標系,全部包含在球體內的實體,其單元網格大小均依據設定的尺寸區(qū)分。為了描繪球所在地點,還對其余需要定義一個坐標系。以以以下圖所示,球體部分的網格致密程度和其余地方很不相同:3)ContactSizing,用于接觸區(qū)的網格設置供給一種在零件間接觸面上產生“近似”尺寸單元的方式(網格的尺寸近似但不共形),在接觸面上產生大小一致的網格有利于分析。詳細設置種類有ElementSize或Relevance:(4)Refinement,用于網格局部單元細化要注意的是Refinement僅對“邊,面,極點有效”。其余,Refinement的標準范圍值是1~3,介紹使用1級別細化,這使單元界限區(qū)分為初始單元界限的一半,是生成粗網格后,網格細化的獲取更為密的網格的簡單方法。要注意:Refinement是打破本來的網格區(qū)分,但若有本來的網格不是一致的,細化后的網格也不是一致的。只管對單元的過渡進行圓滑辦理,但是細化后仍會有不圓滑的過渡。5)MappedFaceMeshing,照耀面網格區(qū)分特色是贊成在面上生成結構網格,因為進行照耀網格區(qū)分能夠獲取“很一致的網格”,所以對計算有利。但假如因為某些原由不可以夠進行照耀面網格區(qū)分,網格區(qū)分仍將連續(xù),這時將在OutlineTree上出現標記:對于一個面能不可以夠生成照耀面區(qū)分,我們能夠利用在樹形窗中的Mesh上點擊右鍵,Show,能夠看到幾何體MappableFaces,“可被照耀”的面,假如我們選擇的面不是可被照耀的,則就會出現如上所述的圖標。以以以下圖就是對圓柱面內側進行網格區(qū)分,能夠看到獲取了很一致的網格:6)MatchControl,面般配網格區(qū)分用于定義三維實體的周期面或許二維實體的周期邊,進而在“對稱面或許對稱邊”上區(qū)分出一致的網格。特別合用于旋起色械的旋轉對稱分析。(7)Pinch,用于網格的縮短控制Pinch能夠在區(qū)分網格時自動去除模型上的一些小特色,如邊、狹小區(qū)等,如可在CFD頂用來移除長邊,短邊和尖角。縮短只對極點和邊起作用,面和體不可以夠縮短。Mesh-右鍵-CreatePinchControls能夠讓程序自動找尋并去除幾何體上的一些小特色,以前要在Defeaturing(特色除掉)中設置好PinchTolerance(縮短容差),縮短容差要小于局部最小尺寸(MinimumEdgeLength)。以以以下圖所示,此時獲取的Pinch結果數一般比好多。假如想獨自對幾何體某個點或邊進行網格縮短,則Mesh-Insert–Pinch。以以下圖是履行完CreatePinchControls今后的網格圖比較,表面上沒什么差別,但實質上除掉前Nodes-32061,Elements-16714;除掉后Nodes-30155,Elements-15718。以下網格方法支持縮短特色:PatchConforming四周體,薄實體掃掠,六面體控制區(qū)分,四邊形控制表面網格區(qū)分,全部三角形表面區(qū)分。(8)Inflation,膨脹層,用于界限層網格區(qū)分加密一些物理參數在界限層處的梯度變化很大,如流體場中的管道,其管道內外側的物理參數是很不相同的。為了精準地描繪這些參數,Inflation能夠將界限層處的網格密度變得較密一些,一般在CFD分析中辦理界限層處的網格常Inflation方法。自然,假如在有限元分析中對“表面界限層處”的結果感興趣,我們也能夠用Inflation方法來對界限處的網格進行優(yōu)化。典型的CFD中,膨脹是由界限法向的擠壓面界限網格轉變來實現的,可實現從膨脹層到內部網格的圓滑過渡。上圖中表示的是Inflation的設置選項:①Geometry-作用的幾何體,上圖中選擇了整個幾何體;Boundary-界限層所在的面(CFD中就是流體場中對應的管壁,即物理參量變化很大的界面),上圖中選擇了整個幾何體的表面面,如紅色部分所示;③InflationOption-膨脹選項:a.SmoothTransition-圓滑過渡(默認),使用局部四周體單元尺寸計算每個局部的初始高度和總高度以達到圓滑的體積變化比。每個膨脹的三角形都有一個對于面積計算的初始高度,在節(jié)點處均勻。這意味著對一均勻網格,初始高度大概相同,而對變化網格初始高度也是不相同的;b.總厚度,用NumberofLayers的值和GrowthRate控制以獲取MaximumThickness值控制的總厚度。不相同于SmoothTransition選項的膨脹,TotalThickness選項的膨脹其第一膨脹層和以下每一層的厚度是常量;c.第一層厚度,用FirstLayerHeight,MaximumLayers和GrowthRate控制生成膨脹網格。不相同于SmoothTransition選項的膨脹,FirstLayerThickness選項的膨脹其第一膨脹層和以下每一層的厚度是常量。TransitionRatio-過渡比:指膨脹層最后單元層和四周體地區(qū)第一單元層間的體尺寸改變。當求解器設置為CFX時,默認的TransitionRatio是。對其余物理選項,如設置為Fluent的CFD,默認值是。(因為Fluent求解器是單元為中心的,其網格單元等于求解器單元,而CFX求解器是極點為中心的,求解器單元是兩重節(jié)點網格結構的,所以會發(fā)生不相同的辦理)⑤MaximumLayers-界限層的層數;⑥GrowthRate-指后一層比前一層厚幾倍,如設置成樣的。⑦InflationAlgorithm-膨脹算法:
1則每一層的厚度都是一Pre-前辦理,采納TGrid算法,為默認設置。第一表面網格膨脹,此后生成體網格。不支持周邊面設置不相同的層數,可應用于掃掠和2D網格區(qū)分。Post-后辦理,ICEMCFD算法,使用一種在四周體網格生成后作用的后辦理技術,只對PatchingConforming和PatchIndependent四周體網格有效。沒有Inflation以前的網格區(qū)分Inflation今后的網格區(qū)分Inflation今后的網格區(qū)分剖面圖(注意界限處)6、檢查網格質量Detailsofmesh下有一項Statistics中有meshmetric,默認的是None。點開后,就會看到里面有幾個檢查項目:ElementQuality鑒于一個給定單元的體積與邊長間的比率。其值處于0(單元質量查驗)和1之間,0為最差,1為最好。對于三角形,連結一個極點跟對邊的中點成一條線,再連另兩邊的中點成一條線,最后以這兩條線的交點為中點AspectRatio建立兩個矩形。今后再由其余兩個極點建立四個矩形。這六個矩形中的最長邊跟最短邊的比率再除以sqrt(3)。最(縱橫比)好的值為1。值越大單元越差。對四邊形而言,經過四個中點建立兩個四邊形,aspectratio就是最長邊跟最短邊的比率。相同最好的值為1。值越大單元越差。JacobianRatio其值就是最大值跟最小值的比率,1最好。值越大說明單元越歪曲。假如最大值跟最小值正負號不相同,直接賦值-(雅克比率)100。WarpingFactor主要用于檢查四邊形殼單元,以及實體單元的四邊形面。其值鑒于單元跟其投影間的高差。0說明單元位于一(翹曲因子)個平面上,值越大說明單元翹曲越厲害。ParallelDeviation在一個四邊形中,由兩條對邊的向量的點積,經過acos(平行誤差)獲取一個角度。取兩個角度中的大值。0最好。MaximumCornerAngle最大角度。對三角形而言,60度最好,為等邊三角形。(最大轉彎角)對四邊形而言,90度最好,為矩形。Skewness是最基本的網格質量檢查項,其值位于0跟1之間,0最好,1最差。一般而言超出的網格數目要很少,最(單元畸變度)好是沒有!OrthogonalQuality其數值越大越好,湊近數值1的網格數目越多越好。(正交程度質量)復雜幾何地區(qū)的網格單元會變歪曲。低質的單元會致使低質的結果,或許在某些狀況無結果!Skewness是上邊檢查方法中一個重要的胸懷,是單元相對其理想形狀的相對歪曲胸懷,其取值以下:在檢查網格質量時,假如我們需要看詳細某個數值下網格數目的散布,則點擊右邊下部的Bar即可,以以以下圖所示:其余,在在網格區(qū)分程序中,假如想看幾何體某一截面的網格區(qū)分狀況
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