Ansys workbench網格劃分理論基礎

2016-08-21 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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

四面體網格優點—適用于任意體、快速自動生成、關鍵區域使用曲度和近似尺寸功能細化網格、可使用邊界層膨脹細化實體邊界。缺點—在近似網格密度下,單元和節點數高于六面體網格、不可能使網格在一個方向排列、由于幾何和單元性能的非均質性,不適用于薄實體或環形體

常用參數—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格)、統計學(Statistics)、Mesh Metrics

Pathch Conforming—默認考慮幾何面和體生成表面網格,會考慮小的邊和面,然后基于TGRID Tetra算法由表面網格生成體網格。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格,可聯合Pinch Control 功能有助于移除短邊,基于最小尺寸具有內在網格缺陷

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

體膨脹—直接選擇要膨脹的面,就可使面向內徑向生成邊界層

面膨脹—選擇要膨脹的面,在選擇面的邊,就可以向面內膨脹

掃掠網格體須是可掃掠的、膨脹可產生純六面體或棱柱網格,手動設置源和目標面,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。

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

多區掃掠網格劃分—基于ICEM CFD六面體模塊,多區劃分完后,可給多區添加膨脹

CFX網格—使用四面體和棱柱網格對循環對稱或旋轉對稱幾何劃分網格,不考慮網格尺寸或沒有網格應用尺寸可使用CFX網格

全局網格控制

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

結構分析—使用哪個高階單元劃分較為粗糙的網格。網格策略—用最小輸入的方法解決關鍵特征,定義或接受少數全局尺寸設置為默認,用Relevance和其Center進行全局網格調整,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、平滑過渡的網格,邊界層需轉化。在必要區域用Advanced Size—Curvature、Proximity細化網格。設置識別特征的最小尺寸,如果過細化,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

顯示動力學分析—需要均勻尺寸的網格

Mesh—物理設置默認值:Sizing—Relevance Center(關聯中心)、Smoothing(平滑度)、Transition(過渡),Advanced—Element Midside Nodes(實體單元默認中節點)

Defaults—Relevance(相關性)和Advanced—Relevance center(關聯中心)可實現網格細化或粗糙

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

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

Sizing—Use Advanced—curvature和proximity要比單獨的curvature網格要密,如果curvature或proximity沒能使局部細化,則需要局部網格控制來設定

Sizing—Span Angle Center (基于邊細化) ,為off時使用,選擇對孔結構處的網格影響很大。一般選擇默認,fine的節點是coarse的11倍,單元為16倍。

Sizing—Span Angle Center用于彎曲區域網格細分,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格種子,Active Assembly其放入為抑制部件,網格可以改變,Full Assembly其放入裝配部件,網格不改變,Part期放入個別特殊部件,網格不改變

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

Sizing—Transition (過渡) ,為off時用。越快的話,網格節點越少,單元越少,網格粗糙,一般選擇Slow。Slow節點是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 (實體單元默認中節點) ,保留 (Kept) 后,節點數為Drop的5.5倍,單元數0.98倍。選擇CFD、off、coarse、kept,Advanced—Shape Checking(形狀檢查)選擇Standard Mec時,與默認的Mec節點數和網格數一樣

Common Mesh Controls 局部網格控制

Sizing 局部尺寸—用于定義點線面體(需定義一個坐標系)平均單元長度,可通過定義網格大小、數量、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生網格,可定義接觸區域網格大小或者相關性

Refinement 細化用于細化點線面網格,對CFX和Independent Tetra不可用

Mapped Face Meshing 映射面劃分—用于均勻化面網格,掃掠時用于產生源面徑向份數,與size定義源和目標面來對網格更正

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,網格方法設置為四面體、多區時,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—用于定義網格控制,邊界等

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