ICEM入門(mén)教程(基礎(chǔ)部分整理)

1、ICEMCFD/AI*Environment 5.0 入門(mén)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(jīng)驗(yàn) 用來(lái)劃分網(wǎng)格的幾何體的來(lái)源 用來(lái)分析的軟件 你對(duì)這個(gè)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(shí)例 1 劃分四面體網(wǎng)格 實(shí)例 2 實(shí)例 3 第2天 劃分六面體網(wǎng)格 綜述及步驟 實(shí)例 3 實(shí)例 4 第3天 六面體網(wǎng)格高級(jí)特征 實(shí)例 5 四面體網(wǎng)格修復(fù) 實(shí)例 6 添加棱柱網(wǎng)格層 實(shí)例 7*附加專(zhuān)題（用戶(hù)興趣） 第4天 選擇創(chuàng)建適當(dāng)類(lèi)型的工程以此為基礎(chǔ)進(jìn)行操作20

2、22-3-65ICEMCFD 1990 -2004 控制數(shù)據(jù) ICEM: 整合計(jì)算工程及制造 Armin Wolf, 創(chuàng)辦 ICEM Engineering Mulcad 2000 年被ANSYS 收購(gòu) Ansys 網(wǎng)格劃分工具 ICEMCFD/AI*Environment 2004 CFD FEA FSI (CFD + FEA) CFX Workbench2022-3-66不同應(yīng)用FEA 版本 前后處理包括加載, 約束和屬性標(biāo)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(biāo)簽欄，包含棱柱網(wǎng)

3、格生成工具. 為100多種 CFD求解器輸出網(wǎng)格 .FSI FEA 和 CFD 特性的聯(lián)合Workbench Workbench中高級(jí)網(wǎng)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(hù)界面廣泛的CAD支持中面抽取/延伸幾何 創(chuàng)建/修復(fù)/簡(jiǎn)化強(qiáng)大的網(wǎng)格工具從CAD模型、帶網(wǎng)格的CAD模型、網(wǎng)格模型生成四面體網(wǎng)格面網(wǎng)格, patch 依賴(lài), patch 不依賴(lài), 映射, 結(jié)構(gòu)/非結(jié)構(gòu)六面體網(wǎng)格雕塑, 非結(jié)構(gòu), 結(jié)構(gòu), 四邊形網(wǎng)格拉伸 網(wǎng)格編輯六面體

4、網(wǎng)格雕塑 非結(jié)構(gòu)/結(jié)構(gòu)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(shí)體 IGES ACIS Parasolid DWG/DXF GEMS 小平面（三角面）數(shù)據(jù) STL VRML NASTRAN, PATRAN, ANSYS, LS-DYNA2022-3-610特性: 四面體網(wǎng)格劃分 自動(dòng)劃分面網(wǎng)格和體網(wǎng)格 跨越補(bǔ)丁 單獨(dú)劃分面網(wǎng)格而不劃分體網(wǎng)格 面網(wǎng)格可以單獨(dú)保存 對(duì)不完整的幾何體有容錯(cuò)能力2022-3-611特性: 六面體網(wǎng)格劃分強(qiáng)大的六面體網(wǎng)格生成能力自頂向下或自底向上分塊方法復(fù)雜模型網(wǎng)格的快速生成快速重復(fù)操作彈性分塊適合相似幾何模型對(duì)幾何尺寸

5、改變后的幾何模型自動(dòng)重劃分網(wǎng)格2022-3-612特性: 面網(wǎng)格 Patch dependent Quad Dominant（四邊形為主）: 允許幾個(gè)三角形過(guò)渡 適用于復(fù)雜面網(wǎng)格劃分生成全四邊形網(wǎng)格質(zhì)量低時(shí) All Tri（全三角形）: 允許全部生成三角形網(wǎng)格 如果幾何模型好，用其生成面網(wǎng)格有效率 Tri (STL-like): 生成三角面面網(wǎng)格 沒(méi)有內(nèi)部點(diǎn)2022-3-613特性: 混合網(wǎng)格 棱柱層 在四面體網(wǎng)格中提高邊界層計(jì)算結(jié)果 六面體和四面體區(qū)域交界處采用棱錐體 網(wǎng)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(hù)界面布局圖形窗口數(shù)據(jù)錄入面板模型樹(shù)消息窗口工具圖標(biāo)功能標(biāo)簽欄直方圖窗口撤銷(xiāo)/恢復(fù)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(shè)置Help Menu幫助2022-3-618功能標(biāo)簽Mesh網(wǎng)格 設(shè)置網(wǎng)格尺寸, 選擇生成面網(wǎng)格, 四面體,六面體 , 棱柱體網(wǎng)格Block塊 初始化塊, 分割/修改塊, 生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格Edit Mesh編輯網(wǎng)格 檢查 , 平滑, 細(xì)化, 粗化, 合并, 移動(dòng)Geometry幾何 創(chuàng)建/修改幾何, 創(chuàng)建質(zhì)點(diǎn)Properties屬性 設(shè)定密度, 楊氏彈性模量, 泊松比 （ FEA 網(wǎng)格）.2022-3-619功能標(biāo)簽Loads加載 設(shè)定壓強(qiáng)、壓力和溫度 （ FEA 網(wǎng)格）SolveOptions求解選項(xiàng) 設(shè)置求解參

8、數(shù), 控制變量, 運(yùn)行選項(xiàng)和 結(jié)果文件Output輸出 設(shè)置邊界條件并為多種求解器輸出網(wǎng)格Constraints約束 設(shè)定約束（ FEA 網(wǎng)格）PostProcessing 后處理 可視化結(jié)果: 切面, 流線(xiàn), 動(dòng)畫(huà), 積分及其他.2022-3-620鼠標(biāo)使用 動(dòng)態(tài) 視圖模式(單擊并拖動(dòng)) 左:旋轉(zhuǎn) 中:平移 右:放大(上-下) / 2-D 旋轉(zhuǎn)(向一側(cè)) 選擇模式 (單擊) 左:選擇 (單擊 或拖動(dòng)框選) 中:應(yīng)用操作 右:放棄選擇2022-3-621選擇管理器前后關(guān)系過(guò)濾實(shí)體通過(guò)實(shí)體選擇Part（部分） 改進(jìn)subsets（子集） 簡(jiǎn)便的限制數(shù)據(jù)顯示 更易于使用消隱特定的實(shí)體選擇全部多邊形

9、選擇可見(jiàn)部分取消在選擇模式, 按 切換到動(dòng)態(tài)模式; 再按 切換回來(lái) 2022-3-622熱鍵選擇實(shí)體（點(diǎn)、線(xiàn)、面、體、網(wǎng)格）時(shí), 可以使用熱鍵: a 選擇全部 v 所有可見(jiàn) 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(shí)體包括部分處于區(qū)域中的實(shí)體 p 多邊形選擇 P 通過(guò)part（部分）選擇 S 通過(guò)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(dòng)態(tài)模式; 再按 切換回來(lái) 2022-3-623視圖操作使用鍵盤(pán): 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(biāo)圖標(biāo)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(shù)設(shè)定窗口顯示的圖形包含5個(gè)主要項(xiàng)目; Geometry幾何, Mesh網(wǎng)格, Properties屬性, Parts部分 and Subsets子集單擊模型樹(shù)分枝上的眼鏡圖標(biāo)控制可見(jiàn)與否紅 X 圖標(biāo)表示 這一分枝(包含所有子分枝) 不顯示整個(gè)眼鏡圖標(biāo)表示這一分枝下所有可顯示項(xiàng)均可見(jiàn)半個(gè)眼鏡圖標(biāo)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(shù) 右擊顯示樹(shù)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(yīng)的顯示選項(xiàng) 許多分支允許通過(guò)雙擊獲取選

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

12、分枝2022-3-628文件和目錄結(jié)構(gòu) 所有的文件位于 Project工作目錄下 打開(kāi) project 建立工作目錄 同時(shí)打開(kāi)project 設(shè)置文件 (.prj) 主要文件類(lèi)型: Tetin 文件(.tin) 幾何及網(wǎng)格參數(shù) Domain 文件(.uns) 網(wǎng)格文件 Attribute 文件(.fbc) 網(wǎng)格參數(shù)和邊界 Parameter 文件(.par) 參數(shù).fbc.par.uns.tin.prjProject Dir.jrf.blk.rpl2022-3-629TETIN 文件: “TETra INput”（ TETra 輸入）指定實(shí)體 (點(diǎn), 線(xiàn), 面) 到 幾何數(shù)據(jù)庫(kù): 聚合實(shí)體到

13、Parts指定網(wǎng)格尺寸 模型網(wǎng)格參數(shù) (全局) 單獨(dú)實(shí)體網(wǎng)格參數(shù)定義體 質(zhì)點(diǎn)任務(wù):ICEM CFD GUI 或通過(guò)CAD 接口結(jié)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(wǎng)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(dǎo)入/創(chuàng)建幾何）Build topology （創(chuàng)建拓?fù)洌㎝esh model (Possibly Hex Blocki

14、ng)（網(wǎng)格模型） Check/edit mesh （檢查/編輯網(wǎng)格） Set properties（設(shè)置屬性） Apply constraints（添加約束） Apply loads （添加負(fù)載） Solve （求解） Postprocess（后處理）工作流程2022-3-631新工程122022-3-632讀入/導(dǎo)入幾何如果幾何是其它 CAD或neutral 格式 選擇 “File Import Geometry . . . “ 選擇相應(yīng)的 CAD File (ICEM 自動(dòng)創(chuàng)建*.tin 文件)如果幾何已轉(zhuǎn)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(jiǎn)單幾何Create/Modify Geometry 創(chuàng)建/修改幾何Points 點(diǎn) Curves 線(xiàn)Surfaces 面Bodies 體Repair/Transform 修復(fù)/移動(dòng)Delete Geometry 刪除幾何Points 點(diǎn) Curves 線(xiàn)Surfaces 面Bodies 體All Types 所有類(lèi)型2022-3-634工具概述拓?fù)湫迯?fù)后mesh標(biāo)簽欄所有可用

16、工具，用來(lái)準(zhǔn)備和生成網(wǎng)格Mesh Size Controls 網(wǎng)格尺寸控制Mesh Generation 生成網(wǎng)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(wǎng)格Create Connectors 創(chuàng)建連接2022-3-635工具 檢查網(wǎng)格質(zhì)量 質(zhì)量直方圖 平滑/改進(jìn)網(wǎng)格 檢查問(wèn)題 移動(dòng)網(wǎng)格 鏡像, 平移, 旋轉(zhuǎn) 更多 Smooth Mesh 平滑網(wǎng)格Check Mesh 檢查網(wǎng)格Quality Histogram 質(zhì)量直方圖Transform M

17、esh 移動(dòng)網(wǎng)格2022-3-636設(shè)置參數(shù) 設(shè)置參數(shù): 主菜單 Settings 7個(gè)基本選項(xiàng)控制程序運(yùn)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(shè)置 Selection 選擇: 圖形選擇參數(shù) Memory 內(nèi)存: 對(duì)不同程序設(shè)置內(nèi)存 Remote 遠(yuǎn)程: 配置遠(yuǎn)程機(jī)器 Speed 速度: 調(diào)整顯示速度 Reset 重置: 設(shè)定所有參數(shù)為缺省值我們建議打開(kāi)： “”2022-3-637算例 1Mount Project2022-3-638Mount 實(shí)例, 目標(biāo)打開(kāi) project MountFile Import Geo

18、 ACIS=tetin包括線(xiàn)和面創(chuàng)建新線(xiàn)和點(diǎn)創(chuàng)建新Parts創(chuàng)建質(zhì)點(diǎn)設(shè)置網(wǎng)格尺寸劃分網(wǎng)格2022-3-639Mount 實(shí)例, 導(dǎo)入 在mount 目錄下創(chuàng)建新工程 “Project1.prj” File Import Acis 導(dǎo)入mount.sat 文件. 顯示從 SAT 文件導(dǎo)入的線(xiàn)和面 輸出窗口顯示 34 面 模型樹(shù)包含parts2022-3-640自動(dòng)曲線(xiàn)和點(diǎn) 創(chuàng)建新線(xiàn)和點(diǎn) Geometry Repair geometry topology 采用缺省設(shè)置 基于公差 探測(cè)縫隙和丟失的面 自動(dòng)變色紅: 實(shí)體完整, 曲線(xiàn)間隙小于公差2022-3-641Mount 實(shí)例, 工具花一些時(shí)間熟悉用戶(hù)界面 3 鼠標(biāo)鍵 定位模型 標(biāo)簽欄及處于活動(dòng)狀態(tài)圖標(biāo)查找及使用 幫助 測(cè)量工具 View View Control Edit/Save Views顯示 (模型樹(shù)) 右擊 Curves 或 surfaces 改變