ICEM_CFD_網(wǎng)格劃分入門

1、 WorkBench ICEM CFD網(wǎng)格劃分入門 111AnsysWB!集成了一個非常重要的工具：ICEM CFD 它是一個建模、劃分網(wǎng)格的集成工具，功能非常強大。我也只是蜻蜓點水的用了幾次，感覺確實非常 棒，以前遇到復(fù)雜的模型，用過幾個劃分網(wǎng)格的工具。但這是我覺得最方便和最具效率的。 網(wǎng)格劃分很大程度上影響著后續(xù)的仿真分析一一相信各位都有所體會。而 ICEMCFDW別長于劃分六面 體網(wǎng)格，相信無論是結(jié)構(gòu)或流體當(dāng)然鐵別是流體，都會得益于它的威力。 ICEMCFD建模的能力不敢恭維，但劃分網(wǎng)格確實有其獨到之處。教程開始前，作一個簡單的原理介紹， 方面沒有使用過ICEM CFD勺朋友理解主要的任

2、務(wù)： 111如下列圖： 1:白色的物體是我們需要劃分網(wǎng)格的，但是它非常不規(guī)那么。 2:這時候你一定想：怎么這個不規(guī)那么呢，要是它是一個方方正正的形狀多好例如紅色的那個形狀 01 111于是有了這樣一種思想： 1：對于異型，我們用一種規(guī)那么形狀去描述它。 2:或者說：如果目標(biāo)形狀非常復(fù)雜，我們就用很多規(guī)那么的，簡單的形狀單元合成在一起，去描述它。 之后，將網(wǎng)格劃分的設(shè)置，做到規(guī)那么形狀上。 最后，這些規(guī)那么，通過最初的“描述關(guān)系，自動的“映射到原先的復(fù)雜形狀上一一問題就得到了 解決！ ！ ！ ICEM CFDE是使用了這種思想。 如下是一個三通管，在ProE里做得 111如下: 1：代表工作空間

3、里的實體 2:代表某實體的子實體，可以控制它們的開關(guān)狀態(tài) 3:控制顯示的地方02 在ProE里面直接啟動WB 進入WBt,選擇如下列圖： % liroject 乂 File Tools Help File Tools Help l3 l3 馬島，J J 法國 & CAD CAD Geoaetry Tasks Nane File 電 Nev seonetryNev seonetry Hev neshHev nesh # Unsaved Project CMiuiui CMiuiui mul ationmul ation B ProcFad. to Advanced Meshing. De

4、fault Geoactry Default Geoactry Options W E: IyDocv orkT wip empN ts hPI 尸.PFT. 2 1 03 0Solid bodies Surface bodics mT eiHE Prom- NJLHill I JI kE T，T1 十 iRT-口 . cn IHP n LPrJectJ Gsametiy Prapeitie& Blocking EdflMeeih Consiroinie Salve OpHons CM扣 附修咔加厘融nq 04 eometty Solv&OpflOR5 *3口 Post-pro

5、cessing /旭號卜 Slocking PropBrijigs Output 05 Body 1 2 4 Model iGeameliy 口 Subself Pcirtr W Cuivev 。Surfaced F Peris LAdvanced NeehitigJ 操作中，左鍵選擇，中鍵確認，右鍵完成并退出一一類似的操作方法很多地方用到，要多練習(xí) 就不特別說明了 Fite Edit View IH1D Se加ngg Wrriows 下面需要創(chuàng)立一個Body實體 這個實體代表了真實的物體。這個真實的物體的外形由我們導(dǎo)入的外形來定義。 一一我們導(dǎo)入的外形并不是真實的實體。這個概念要清楚。 但是

6、今后根本上不會對這個真實的實體作什么操作。這種處理方式主要是為工作空間內(nèi)有多個物體的 時候準備的。 AH讖國弗 q m Geometry MBEII Blowing Edrl Mesh PropErlies CcnstrainlE LaadE Solve Opiians Outpul Cart3D 因總回盤母餡R *，/麻修西冬逸黑X,總X 二 R Model El-rtf Gsomeliy Subseis J Poinls S Curves Surfaces af Bodies 下面需要創(chuàng)立我們最需要的東西：那個“規(guī)那么的形狀 ICEM CFDH,這個實體叫Block 可以如下方式創(chuàng)立之：P

7、art5 tTBODry. & PIP_1J * 守.電 i i f . c onf . c on 注意到我們現(xiàn)在多了一個黑框，怎么樣，夠規(guī)那么吧? 呵呵，開個玩笑。 還必須對這個黑框進行必要的“裁剪之后才能用來“描述我們的目標(biāo)實體|3D Bounding Box Proiectvertices 飛 Apply Dismiss 07 此 Si mW e. ciom - -W -5? Subsets Pcint Curves Surfaces Bodies. Geomefry Mesh Blockin Edit Mesh Properties Oonslraint Loac 白國Part

8、s BODY S PIP 1 1 Model ,Geometry 修剪Block實體的第一步是一個益智的工作： 我們不妨簡單繪制一下策略： 因為我們的實際物體像一個變形的“ T形，因此，不妨就用“ T來變形 最后要保存的局部用圓圈表示，不要得局部用“ X。如下列圖： 10 如圖： 1:選擇 Split 工具 2:使用默認的第一個方法 3:選擇“選線按鈕 4:在Block的黑線上選擇，并“切出一條黑線 5、6、7、8、9:以此類推。 3 3 PIP Project 中 PIP Advanced ITeshing x x File Edri View into Settings Windcfw?

9、H&ip 最后的結(jié)果應(yīng)該類似下列圖11 t -S Model 日一W Gsamelry E 就.Blacking 在 W Parts Spbl Block UWock Spinet Edge 4 亍 Project vBilicBS Split MolkodSplit Molkod Sp|irMc：nod OK con nodBS = o - 6 Split Block Hluck 9 I Seled日照中力史rd野 Constmint3 Lands Solve Optiorts Outpul CaitJD Fo*| Mesh Stocking Edit Mesh Propehie5

10、1:選擇 Delete Block 2:選擇“選擇Block按鈕 3:刪除不需要的局部。 F - . 一八 一 . - fwkEendi I. 小 AN:=； f - i-k n. 得到類似的圖形:PIP CPrajwl Datata 日 I 口 ck ElMki r 口白帕lepemnen電nly X 一 OJ AN j Filfi Edi VAW Ima Sfinrrgt WrdbK Halp NQ 點再 x，m GsoF-isttV Mo&h SlDiiJhg Edi1 Mash Prop口rtiiw，narej而 Losdsi SobiOplcfi& Ouipul Ca

11、ifl口 FM卜用 國總序黑喇國0 一 ANSTS lanrhbiipic:! 及藪黑幫曲-謂右ERflJT菜單中.單擊-日的手因一 女 Mddd ?.益心口口苗嗎, 三M Slotting PWJS 13 開始調(diào)節(jié)點的位置： 1:選擇Move頂點 2:選擇默認方法 3:選擇“多項選擇一一補充一個，我們一直使用 Y向視圖! 5:將Y固定掉 4:選擇“選擇點工具 6:之后調(diào)節(jié)Block的頂點，到類似下列圖的位置 注意到在每個Pip的彎處，Block與Pip不能很好的貼合，這是因為我們的 Block還是粗糙 因此，需要繼續(xù)“ Split 現(xiàn)有的Block,并繼續(xù)調(diào)節(jié)Block的頂點。 方法就是重復(fù)

12、上面的步驟，這里就不羅嗦了。 細分和調(diào)節(jié)后的圖形類似下列圖，當(dāng)然追求完美的朋友還可以繼續(xù)細分一一不過需要把握一個度的問題,14 京 V 自熱,二門 Gi&araiiy M 諭日 Eon IM 的 PropeneB | Coneirohs Lwds | SoMe Ophws OiApui CdJt3D | Pa 軾力小能&叫 國 a 庭函司畬 e 國俗K藝手弗蘭坦丁密 w Model G ea reiiy Blocking Subset verijcea Ed第y Faras ,日led*百 if Topaliig/ MeUlOd fAjiipJp 3. r R?diredon

13、Uhda af plBEQ-_mdK campI 口 ha： Mwu VeriitBS 因為細分得太多，也就失去“用簡單描述復(fù)雜這個出發(fā)點了 下面要做的是從Block到Pip的“對應(yīng)關(guān)系指定工作。 - 盡管現(xiàn)有已經(jīng)有了描述 Pip的Block，但 一些細節(jié)的地方，需要手工指定它們的對應(yīng)關(guān)系，在復(fù)雜模型中尤為如此。 因為盡管軟件有很大程度的智能，但它畢竟無法完全的自動的分析出我們需要的對應(yīng)關(guān)系來。 關(guān)于指定“對應(yīng)關(guān)系的練習(xí)，最好請朋友們按照 ICEMCFD自帶的教程來做幾次。特別是調(diào)節(jié) Block 的頂點技巧，和今后流體計算的網(wǎng)格質(zhì)量有很大關(guān)系，不熟悉的朋友需要補補課了。 如下列圖： 我們需要將

14、Block上的這四個邊同Pip三通處的連接局部“綁定在一起。相當(dāng)于告訴軟件：“今后 這四條邊就代表了這兩條圓弧哦！18 方法如下： 1:選擇 “ Associate 2：選擇 “Edge to Curve -. Edge 是 Block 上的，Curve 是 Pip 上的 3:選擇Edges - 注意這時必須要多項選擇。 4：再選擇“ Curve- - 這時候也要多項選擇 5:中鍵確認后，注意到已經(jīng)制定了對應(yīng)關(guān)系的邊變成綠色。 File Edit View Info Settings Windows Help GaomBify Mseh Blockinq Edfl Mesh Bop日巾日s C

15、onsUramte Lord石 Solvg Ophans | Qulprut Cwi3D Post-proGessing MadH Geomelsy L Subsets. “ Rainis V Curves Surfooes -/ Sadies 雇日1口由嗚 W1 Subsets Vertices Edges Faoes 口 Blacks n Pre-Mesh llackiing Associu! Edgie -3 Edge(s) | | PrDjectverli0B Proitd io suriect iMeraedbon PrD|0ci：0fl(fe ba curve indersecbi

16、Qn國 Q.府典聒密喧密曲E篦廟平后次 is好 Curw i r 4 另外，要將三個管口的Block的Edge和Pip的Curve 指定對應(yīng)關(guān)系，方法就和上面指定連接處的 時候一樣。 請大家自行操作了。下一步就可以使用自動指定的功能了: 1:選擇 “ Associate 2:選擇自動捕捉 3:確定 4：注意到現(xiàn)在Block已經(jīng)“完美的包裹住 Pip File Edit： View bifo Settings Wmduws Help 0e i| PIP Advanced leshingPIP Advanced leshing File Edit View Info Settings T/indo

17、w5 Help 園 a 娘盛唱魚& Blocking EdHMesh 申呼尸 Geameiry Mesh PropertiBs I Constraints LD 已ds Solve Op 匚 Subsets 4 Points sf Curves Surfaces IBodie? ji-rfc!日Ieking 0r Subsets ri Vertices _ f1 Associate bdge - curve F V w tf- Ei -iW t. Cf&ffi - 21亮 雛- 激活剛剛的設(shè)置，為Pre-Mesh做準備 1:選擇 Pre-Mesh參數(shù) 2:默認更新所有設(shè)置 3:

18、確認 T T J J 預(yù)覽Mesh 1:設(shè)置為實體狀態(tài) 2:顯示設(shè)置的推薦選項，朋友們可以自行調(diào)節(jié) 3:結(jié)果應(yīng)該和右圖類似f Keep Counis 22 4廢百 Geomelry Mesh Blocking Edit Mesh Properties Conslraints Loads Solve Oplio 電 Pre-Mesh ParornS Recalculale Sizes MethodMethod * Updaie All Dietnbirticns jd Subsets Roints Curves Surface? Bodies il f.KeepKeep FiJe Edit Vi

19、ew Info Settings Windows Hetp EHtf Blocking 一訝 Subseis - - Vertices -0r Edges Faces Meshing Parameters Disrr , F1F Fr&ject FIF Advanced Heshlng父 關(guān)心一下Mesh質(zhì)量： 1:翻開Mesh質(zhì)量檢查 2：選擇“Angle 有很多種評價網(wǎng)格質(zhì)量的方法，我比擬喜歡這個 3:右鍵點選不理想的局部 4:選擇 “ ShoW 5:這些單元格是目前的設(shè)置情況下，不太理想的地方23 File Edit View Ink Getting* Endows Help P

20、roPro- -Mesh ParamsMesh Params 穹 & 目四& Geomeliy Mesh Blocking Edit Me3h Phjpe-rties Constrani導(dǎo) Loads Solve Options Output Cori H-rO Blocking Subsets Poims Curves Surfaces BDCIISS _U UM? 三 T1 R&J論 I T BODV / fi? PIP_1_1 , L-D VOFT-J / 作苴於忠？手充廨皓0黎 Subsets Vertices EdgesEdges Faces Blocks P

21、r&-M&sh Topology 有很多種方法改善單元格的質(zhì)量 比方我在Bolock上，相應(yīng)的地方添加了一條線，調(diào)節(jié)的位置后，從新使用一次“自動包裹一一方法 同前面的講述 重要提示： 1:在制作Block的時候，Block頂點的位置，Bolock細分的效果，都可以在這樣的循環(huán)操作中得到直 觀的結(jié)果。 2：劃分網(wǎng)格，我個人覺得無外乎兩步：一個清晰的思路，和不斷的優(yōu)化。前者需要見多識廣，后者需 要耐心仔細。 如果是做結(jié)構(gòu)分析，在這一步可以打住了，直接生成最終的單元格文件即可；但做流體的朋友還需要 繼續(xù)：做流體的邊$如加否困 USTS ICZH . 25 v. com 界層。 1：創(chuàng)

22、見O型格也是一種Split 2：選擇創(chuàng)立。型格 3:選擇所有的格體 4:選擇出、入口不需要 O型結(jié)構(gòu)的面 Hie Edit View 蚓口, Sellings Windows Help 觀察其中一個口 ： 1:綠色的線是原先Block的Edge因為我們原先制定了它和Pip上物理開口的對應(yīng)關(guān)系所以變成了綠色 2:小一點的黑色線，代表了今后的。型格體!！ 一一 ICEMCFD&J建。型格的工作仍是在Block上開展的。 26 5|L Model tb-W GeomElry SubsBts 守1 PanftS Curves 卜口 Surfaces * J Bodies dS Blacking

23、 V 3ubfi白咕 -n Vgic&s. Ed莽3 Ll FaEB5 r-D Blocks TJ Pre-Mesh Tocology n rsr Pens Ptf BODY B OlP 1 1 3pNt Block 穹 r Around blcidk Meh Blocking Edrt M&h Propsrli&S Cun切仙M總 Load總 S血自 Op1itn： Oulpul Cart3D PflS! EdgeEdge( (冢旗 在。型格上設(shè)置邊界層的參數(shù) 1：翻開參數(shù)設(shè)置 2:設(shè)置“線參數(shù) 3:選擇一條連接。型和邊緣的聯(lián)線 4:今后邊界層為六層，因此格點為 7

24、5:靠近外緣的厚度暫定為0.2 今后可以調(diào)整 6:選擇“復(fù)制參數(shù)的功能 7:將這個設(shè)置復(fù)制到所有類似的線上 其中MeshLaw設(shè)置很有意思，同今后的求解器，液體屬性等均有關(guān)系。有興趣的朋友自己去研究了 我選擇的是 Exponential 注意到此時。型到邊緣的距離，就是我們剛剛設(shè)置了曾數(shù)等信息的那條黑線，還比擬長 因此，做如下修改： 1:選擇修改Block 1.5:選擇修改邊長 2:選擇需要修改的邊 3:輸入距離注意“絕對距離和“相對距離的差異 28 Blocking Subset5 Model L :Subsets F PointB ，Cwrv s L Surfaces 1口 Bodies

25、1J - 5： ror. QK. | Ditlltilf Pre Mesh P-arams ME曲口d |To All Paredtel Edges F tedas Locked Project saved. No edge -&Eleclsd No edge -selecled 22727 Length Nodes Meali law LZ |BiGgome4ric Spaeing 1 |02與 F Sp1 Linked Rartid 1 2 Spacing 2 1HMM 0 41B174 r Sp2 Unkad RaliaZ 2 Max Space 5 D 41S174 F Spa

26、cing ReliaJti1 F Porainelers Icrck&d 向?？谟?Parameters. c(w Blocking Edit Mesh Properties Co h長鮮Q日部 可以從新勾選“ Pre-Mesh 注意到現(xiàn)在已經(jīng)有。型結(jié)構(gòu)了P-fc/ Curves Surfaces Bodies o-pn Blocking T C n rti. u J/ Subsets Vertices Edges Faces Blocks PreMesh 丁m fl I C K4 Edit Block FfOthFfOth 空曬 y- Si m* 虺 卷 c 2. 29 0U左網(wǎng)在

27、Q 門 Geomet Geametry Mssh Blocking Edit Mesh Properties Constraints Loac 后續(xù)的工作中： 1:可以在“ Pre-Mesh上右鍵，選擇“轉(zhuǎn)換為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格 2：可以使用菜單項，輸入需要后續(xù)分析的軟件的對應(yīng)格式。Edit Block From ： wwyf. Si mW e. com J n i i JF i J. vl vl ；fd Edit Block Subsets Points Curves Surfaces Bodies SIT Mesh Ej-rEJ Blocking 胃 Subsets Vertices Edges

28、 Feces Slocks pre-|Vloch , Topo B-rV Parts 日 CO T PIP_1 L-a VORF Wire Frame / SolidS Wire Recompute Show Size Info Convert to UnstructMesh Convert to MulttBlock.Mesh Reference MultiBlock Mesh Scan pFanes Cut plane Output Blocks 31 From:From: SimVSimVe. ccume. ccum No projecrtion Project vertices Project edges Project faces Wodel Geometry A PIF Project 中 PIF Advanced Me: File Edit View Info Settings Windows H Geometry Mesh Blocking Attributes Parameters Cartesian Results Import Geometry . Import Mesh Export Geometry . 結(jié)論： 1: Ansys的WB又t ICEMCFD的集成目前至少我使用的版本