Ansys workbench網(wǎng)格劃分理論基礎(chǔ)

2016-08-21 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

Mesh 網(wǎng)格劃分方法—四面體(Patch Conforming和Patch Independent)、掃掠、自動、多區(qū)、CFX劃分

四面體網(wǎng)格優(yōu)點—適用于任意體、快速自動生成、關(guān)鍵區(qū)域使用曲度和近似尺寸功能細(xì)化網(wǎng)格、可使用邊界層膨脹細(xì)化實體邊界。缺點—在近似網(wǎng)格密度下,單元和節(jié)點數(shù)高于六面體網(wǎng)格、不可能使網(wǎng)格在一個方向排列、由于幾何和單元性能的非均質(zhì)性,不適用于薄實體或環(huán)形體

常用參數(shù)—最小和最大尺寸、面和體的尺寸、Advanced尺寸功能、增長比(Growth—對CFD逐漸變化,避免突變)、平滑(smooth—有助于獲得更加均勻尺寸的網(wǎng)格)、統(tǒng)計學(xué)(Statistics)、Mesh Metrics

Pathch Conforming—默認(rèn)考慮幾何面和體生成表面網(wǎng)格,會考慮小的邊和面,然后基于TGRID Tetra算法由表面網(wǎng)格生成體網(wǎng)格。作用—多體部件可混合使用Patch Conforming四面體和掃掠方法共同生成網(wǎng)格,可聯(lián)合Pinch Control 功能有助于移除短邊,基于最小尺寸具有內(nèi)在網(wǎng)格缺陷

Patch Independent—基于ICEM CFD Tetra算法,先生成體網(wǎng)格并映射到表面產(chǎn)生表面網(wǎng)格。如果沒有載荷或命名,就不考慮面和邊界(頂點和邊),此法容許質(zhì)量差的CAD幾何。作用—可修補(bǔ)碎面、短邊、差的面差數(shù),如果面上沒有載荷或者命名,就不考慮面和邊了,直接將網(wǎng)格跟其它面作一體劃。如果有命名則要單獨劃分該區(qū)域網(wǎng)格

體膨脹—直接選擇要膨脹的面,就可使面向內(nèi)徑向生成邊界層

面膨脹—選擇要膨脹的面,在選擇面的邊,就可以向面內(nèi)膨脹

掃掠網(wǎng)格體須是可掃掠的、膨脹可產(chǎn)生純六面體或棱柱網(wǎng)格,手動設(shè)置源和目標(biāo)面,通常一對一,薄壁模型(Src/Trg選擇Manual Thin)可自動劃分多個面,在厚度方向上劃分多個單元。

自動化分網(wǎng)格—應(yīng)該劃分成四面體,其與掃掠取決于體是否可掃掠,同一部件的體有一致網(wǎng)格,可程序化控制膨脹

多區(qū)掃掠網(wǎng)格劃分—基于ICEM CFD六面體模塊,多區(qū)劃分完后,可給多區(qū)添加膨脹

CFX網(wǎng)格—使用四面體和棱柱網(wǎng)格對循環(huán)對稱或旋轉(zhuǎn)對稱幾何劃分網(wǎng)格,不考慮網(wǎng)格尺寸或沒有網(wǎng)格應(yīng)用尺寸可使用CFX網(wǎng)格

全局網(wǎng)格控制

Physics Preference 物理設(shè)置包括力學(xué)(Mechanical)、CFD、電磁(Electromagnetic)、顯示(Explicit)分析

結(jié)構(gòu)分析—使用哪個高階單元劃分較為粗糙的網(wǎng)格。網(wǎng)格策略—用最小輸入的方法解決關(guān)鍵特征,定義或接受少數(shù)全局尺寸設(shè)置為默認(rèn),用Relevance和其Center進(jìn)行全局網(wǎng)格調(diào)整,如需要可對邊線面體影響球定義尺寸和施加更多控制

CFD—需要好的、平滑過渡的網(wǎng)格,邊界層需轉(zhuǎn)化。在必要區(qū)域用Advanced Size—Curvature、Proximity細(xì)化網(wǎng)格。設(shè)置識別特征的最小尺寸,如果過細(xì)化,就使用硬尺寸。使用收縮控制去除小邊和面,確保收容差小于局部最小尺寸

顯示動力學(xué)分析—需要均勻尺寸的網(wǎng)格

Mesh—物理設(shè)置默認(rèn)值:Sizing—Relevance Center(關(guān)聯(lián)中心)、Smoothing(平滑度)、Transition(過渡),Advanced—Element Midside Nodes(實體單元默認(rèn)中節(jié)點)

Defaults—Relevance(相關(guān)性)和Advanced—Relevance center(關(guān)聯(lián)中心)可實現(xiàn)網(wǎng)格細(xì)化或粗糙

Sizing—Element Size(全局單元尺寸),為off時用,用于設(shè)置整個模型使用的單元尺寸,基于默認(rèn)的Relevance和Initial Size Seed

Sizing—Using Advanced Size Function(作用于邊和面)—CFD默認(rèn)值(on:Curvature)要比Mec(off)的網(wǎng)格要好。節(jié)點為其2.8倍,單元為其25倍

Sizing—Use Advanced—curvature和proximity要比單獨的curvature網(wǎng)格要密,如果curvature或proximity沒能使局部細(xì)化,則需要局部網(wǎng)格控制來設(shè)定

Sizing—Span Angle Center (基于邊細(xì)化) ,為off時使用,選擇對孔結(jié)構(gòu)處的網(wǎng)格影響很大。一般選擇默認(rèn),fine的節(jié)點是coarse的11倍,單元為16倍。

Sizing—Span Angle Center用于彎曲區(qū)域網(wǎng)格細(xì)分,fine—91~60,meduim—75~24,coarse—36~12

Sizing—Initial Size Seed(初始尺寸種子)用于控制每個部件的初始網(wǎng)格種子,Active Assembly其放入為抑制部件,網(wǎng)格可以改變,Full Assembly其放入裝配部件,網(wǎng)格不改變,Part期放入個別特殊部件,網(wǎng)格不改變

Sizing—Smoothing(平滑度),為off時用,通過移動周圍節(jié)點和單元節(jié)點位置來改變網(wǎng)格質(zhì)量,medium時用于Mec、CFD、Electra,high時用于Explicit

Sizing—Transition (過渡) ,為off時用。越快的話,網(wǎng)格節(jié)點越少,單元越少,網(wǎng)格粗糙,一般選擇Slow。Slow節(jié)點是Fast的1.5倍,單元為1.8倍。slow用于CFD和Explicit,fast用于Mec和Electra

Advanced—Element Midside Nodes (實體單元默認(rèn)中節(jié)點) ,保留 (Kept) 后,節(jié)點數(shù)為Drop的5.5倍,單元數(shù)0.98倍。選擇CFD、off、coarse、kept,Advanced—Shape Checking(形狀檢查)選擇Standard Mec時,與默認(rèn)的Mec節(jié)點數(shù)和網(wǎng)格數(shù)一樣

Common Mesh Controls 局部網(wǎng)格控制

Sizing 局部尺寸—用于定義點線面體(需定義一個坐標(biāo)系)平均單元長度,可通過定義網(wǎng)格大小、數(shù)量、球體來定義,BOI影響體可以是任何線面體,但只有在高級尺寸功能打開時才被激活

Contact Sizing 接觸尺寸—用于部件間接出面上產(chǎn)生網(wǎng)格,可定義接觸區(qū)域網(wǎng)格大小或者相關(guān)性

Refinement 細(xì)化用于細(xì)化點線面網(wǎng)格,對CFX和Independent Tetra不可用

Mapped Face Meshing 映射面劃分—用于均勻化面網(wǎng)格,掃掠時用于產(chǎn)生源面徑向份數(shù),與size定義源和目標(biāo)面來對網(wǎng)格更正

Match control 匹配控制—用于周期匹配,處理邊、多樣面、膨脹層

Pinch 收縮控制—用于對點和邊收縮,支持Conforming四面體、薄實體掃掠、六面體控制劃分、四邊形控制表面網(wǎng)格劃分、所有三角形表面劃分,可在CFD中用于移除長邊短邊尖叫

Inflation 膨脹—用于增加接觸的邊界層,網(wǎng)格方法設(shè)置為四面體、多區(qū)時,可用于一體或多體

New section plane 截面位面—用于顯示部分截面用

Create name Selection 命名選項—用于定義網(wǎng)格控制,邊界等

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