ICEM入門教程(基礎部分整理)

1、ICEMCFD/AI*Environment 5.0 入門課程2022-3-63參與者 你的名字 背景 CFD? FEA? 熟悉 ICEM CFD 和其它軟件 CAD 經驗 用來劃分網格的幾何體的來源 用來分析的軟件 你對這個教程的期待2022-3-64課程概要 第1天 ICEMCFD 5.0介紹 主要特征回顧 ICEMCFD布局 實例 1 劃分四面體網格 實例 2 實例 3 第2天 劃分六面體網格 綜述及步驟 實例 3 實例 4 第3天 六面體網格高級特征 實例 5 四面體網格修復 實例 6 添加棱柱網格層 實例 7*附加專題（用戶興趣） 第4天 選擇創(chuàng)建適當類型的工程以此為基礎進行操作20

2、22-3-65ICEMCFD 1990 -2004 控制數據 ICEM: 整合計算工程及制造 Armin Wolf, 創(chuàng)辦 ICEM Engineering Mulcad 2000 年被ANSYS 收購 Ansys 網格劃分工具 ICEMCFD/AI*Environment 2004 CFD FEA FSI (CFD + FEA) CFX Workbench2022-3-66不同應用FEA 版本 前后處理包括加載, 約束和屬性標簽欄, 與 FEA 求解器例如ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA 和NASTRAN協(xié)同工作.CFD 版本 前后處理但不包括加載, 約束和屬性標簽欄，包含棱柱網

3、格生成工具. 為100多種 CFD求解器輸出網格 .FSI FEA 和 CFD 特性的聯(lián)合Workbench Workbench中高級網格劃分模塊2022-3-67什么是 ICEMCFD/AI*Environment?Workbench AI*E 5.02022-3-68ICEMCFD /AI*Environment 特性?集成化用戶界面廣泛的CAD支持中面抽取/延伸幾何 創(chuàng)建/修復/簡化強大的網格工具從CAD模型、帶網格的CAD模型、網格模型生成四面體網格面網格, patch 依賴, patch 不依賴, 映射, 結構/非結構六面體網格雕塑, 非結構, 結構, 四邊形網格拉伸 網格編輯六面體

4、網格雕塑 非結構/結構邊界條件 輸出支持100多種求解器后處理 其它2022-3-69廣泛的 CAD 支持 三維實體 IGES ACIS Parasolid DWG/DXF GEMS 小平面（三角面）數據 STL VRML NASTRAN, PATRAN, ANSYS, LS-DYNA2022-3-610特性: 四面體網格劃分 自動劃分面網格和體網格 跨越補丁 單獨劃分面網格而不劃分體網格 面網格可以單獨保存 對不完整的幾何體有容錯能力2022-3-611特性: 六面體網格劃分強大的六面體網格生成能力自頂向下或自底向上分塊方法復雜模型網格的快速生成快速重復操作彈性分塊適合相似幾何模型對幾何尺寸

5、改變后的幾何模型自動重劃分網格2022-3-612特性: 面網格 Patch dependent Quad Dominant（四邊形為主）: 允許幾個三角形過渡 適用于復雜面網格劃分生成全四邊形網格質量低時 All Tri（全三角形）: 允許全部生成三角形網格 如果幾何模型好，用其生成面網格有效率 Tri (STL-like): 生成三角面面網格 沒有內部點2022-3-613特性: 混合網格 棱柱層 在四面體網格中提高邊界層計算結果 六面體和四面體區(qū)域交界處采用棱錐體 網格2022-3-614Function IconsTransient, Cut & Iso Surfaces, Strea

6、ms, Animation, probing, Integration, 1D & 2D windows, Annotation, Comparison with Experimental Data, and much moreModel Tree ( Branch for Result)Variable & Color KeyView Triad特性: 后處理 Visual32022-3-615ICEMCFD 5.0布局& 工具 2022-3-616用戶界面布局圖形窗口數據錄入面板模型樹消息窗口工具圖標功能標簽欄直方圖窗口撤銷/恢復2022-3-617主菜單File Menu文件Edit M

7、enu編輯View Menu視圖Info Menu信息Settings Menu設置Help Menu幫助2022-3-618功能標簽Mesh網格 設置網格尺寸, 選擇生成面網格, 四面體,六面體 , 棱柱體網格Block塊 初始化塊, 分割/修改塊, 生成結構化網格Edit Mesh編輯網格 檢查 , 平滑, 細化, 粗化, 合并, 移動Geometry幾何 創(chuàng)建/修改幾何, 創(chuàng)建質點Properties屬性 設定密度, 楊氏彈性模量, 泊松比 （ FEA 網格）.2022-3-619功能標簽Loads加載 設定壓強、壓力和溫度 （ FEA 網格）SolveOptions求解選項 設置求解參

8、數, 控制變量, 運行選項和 結果文件Output輸出 設置邊界條件并為多種求解器輸出網格Constraints約束 設定約束（ FEA 網格）PostProcessing 后處理 可視化結果: 切面, 流線, 動畫, 積分及其他.2022-3-620鼠標使用 動態(tài) 視圖模式(單擊并拖動) 左:旋轉 中:平移 右:放大(上-下) / 2-D 旋轉(向一側) 選擇模式 (單擊) 左:選擇 (單擊 或拖動框選) 中:應用操作 右:放棄選擇2022-3-621選擇管理器前后關系過濾實體通過實體選擇Part（部分） 改進subsets（子集） 簡便的限制數據顯示 更易于使用消隱特定的實體選擇全部多邊形

9、選擇可見部分取消在選擇模式, 按 切換到動態(tài)模式; 再按 切換回來 2022-3-622熱鍵選擇實體（點、線、面、體、網格）時, 可以使用熱鍵: a 選擇全部 v 所有可見 m 切換框選擇和多變形選擇區(qū)域模式，在如下兩種模式間切換:選擇完全處于區(qū)域中的實體包括部分處于區(qū)域中的實體 p 多邊形選擇 P 通過part（部分）選擇 S 通過subset（子集）選擇 x 取消 . ? 熱鍵列表, 在消息窗口中顯示在選擇模式下, 按 切換到動態(tài)模式; 再按 切換回來 2022-3-623視圖操作使用鍵盤: H 主視圖 Shift X - +X視圖 Shift Y - +Y視圖Shift Z - +Z視圖

10、123單擊視圖中坐標圖標保存視圖View View Control例如: 單擊 Y 軸 使Y 軸 垂直屏幕2022-3-624模型樹設定窗口顯示的圖形包含5個主要項目; Geometry幾何, Mesh網格, Properties屬性, Parts部分 and Subsets子集單擊模型樹分枝上的眼鏡圖標控制可見與否紅 X 圖標表示 這一分枝(包含所有子分枝) 不顯示整個眼鏡圖標表示這一分枝下所有可顯示項均可見半個眼鏡圖標表示這一分枝下部分子分枝顯示，部分 不顯示2022-3-625模型樹 右擊顯示樹中的分枝彈出 子菜單控制這一分枝顯示 單擊勾選或取消相應的顯示選項 許多分支允許通過雙擊獲取選

11、項2022-3-626模型樹: Parts Parts 分枝包含加載的文件中所有的parts 列表 對于活動的parts 所有的網格單元和幾何類型將顯示在圖形窗口 除非 “Subsets” （子集）激活 (見下一節(jié)） Create Part（創(chuàng)建）: 右擊彈出選項: Create Part by Selection（通過選擇） Create Part near Position（附近位置） Create Part in Region （在區(qū)域內） Delete Empty Parts: 刪除沒有分配幾何和網格的 空 parts 2022-3-627幫助瀏覽器 超鏈接文檔 單擊圖標展開相應主題的

12、分枝2022-3-628文件和目錄結構 所有的文件位于 Project工作目錄下 打開 project 建立工作目錄 同時打開project 設置文件 (.prj) 主要文件類型: Tetin 文件(.tin) 幾何及網格參數 Domain 文件(.uns) 網格文件 Attribute 文件(.fbc) 網格參數和邊界 Parameter 文件(.par) 參數.fbc.par.uns.tin.prjProject Dir.jrf.blk.rpl2022-3-629TETIN 文件: “TETra INput”（ TETra 輸入）指定實體 (點, 線, 面) 到 幾何數據庫: 聚合實體到

13、Parts指定網格尺寸 模型網格參數 (全局) 單獨實體網格參數定義體 質點任務:ICEM CFD GUI 或通過CAD 接口結果: Tetin 文件Tetin 文件是ICEM CFD自有幾何文件可以輸入到所有 ICEM CFD 劃分網格模塊2022-3-630ICEMCFD/AI*Environment 工作流程典型 ICEMCFD/AI*Environment工作流程:Create a new project （創(chuàng)建新的工程）Import/Create geometry（導入/創(chuàng)建幾何）Build topology （創(chuàng)建拓撲）Mesh model (Possibly Hex Blocki

14、ng)（網格模型） Check/edit mesh （檢查/編輯網格） Set properties（設置屬性） Apply constraints（添加約束） Apply loads （添加負載） Solve （求解） Postprocess（后處理）工作流程2022-3-631新工程122022-3-632讀入/導入幾何如果幾何是其它 CAD或neutral 格式 選擇 “File Import Geometry . . . “ 選擇相應的 CAD File (ICEM 自動創(chuàng)建*.tin 文件)如果幾何已轉為ICEM 格式 (*.tin), choose “File Geometry O

15、pen Geometry . . . “ 選擇 .tin 文件Import CAD 文件或Open *.tin 文件2022-3-633工具概述 輸入修改幾何 在 AI*Environment/ICEMCFD 5.0創(chuàng)建簡單幾何Create/Modify Geometry 創(chuàng)建/修改幾何Points 點 Curves 線Surfaces 面Bodies 體Repair/Transform 修復/移動Delete Geometry 刪除幾何Points 點 Curves 線Surfaces 面Bodies 體All Types 所有類型2022-3-634工具概述拓撲修復后mesh標簽欄所有可用

16、工具，用來準備和生成網格Mesh Size Controls 網格尺寸控制Mesh Generation 生成網格Shell, Tet, Prism, Hexa (old gui)面、四面體、棱柱體、六面體（老界面）Create Elements 創(chuàng)建單元Merge MeshExtrude Mesh 拉伸網格Create Connectors 創(chuàng)建連接2022-3-635工具 檢查網格質量 質量直方圖 平滑/改進網格 檢查問題 移動網格 鏡像, 平移, 旋轉 更多 Smooth Mesh 平滑網格Check Mesh 檢查網格Quality Histogram 質量直方圖Transform M

17、esh 移動網格2022-3-636設置參數 設置參數: 主菜單 Settings 7個基本選項控制程序運作: General 通用: 處理器和文本編輯器 Solver 求解器: 選擇求解器 Display 顯示: 圖形設置 Selection 選擇: 圖形選擇參數 Memory 內存: 對不同程序設置內存 Remote 遠程: 配置遠程機器 Speed 速度: 調整顯示速度 Reset 重置: 設定所有參數為缺省值我們建議打開： “”2022-3-637算例 1Mount Project2022-3-638Mount 實例, 目標打開 project MountFile Import Geo

18、 ACIS=tetin包括線和面創(chuàng)建新線和點創(chuàng)建新Parts創(chuàng)建質點設置網格尺寸劃分網格2022-3-639Mount 實例, 導入 在mount 目錄下創(chuàng)建新工程 “Project1.prj” File Import Acis 導入mount.sat 文件. 顯示從 SAT 文件導入的線和面 輸出窗口顯示 34 面 模型樹包含parts2022-3-640自動曲線和點 創(chuàng)建新線和點 Geometry Repair geometry topology 采用缺省設置 基于公差 探測縫隙和丟失的面 自動變色紅: 實體完整, 曲線間隙小于公差2022-3-641Mount 實例, 工具花一些時間熟悉用戶界面 3 鼠標鍵 定位模型 標簽欄及處于活動狀態(tài)圖標查找及使用 幫助 測量工具 View View Control Edit/Save Views顯示 (模型樹) 右擊 Curves 或 surfaces 改變