ICEM_CFD_網(wǎng)格劃分入門參考模板

1、WorkBench ICEM CFD 網(wǎng)格劃分入門111AnsysWB里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)的仿真分析相信各位都有所體會。而ICEM CFD特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。ICEM CFD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的朋友理解主要的任務(wù)：111

2、如下圖：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)則。2：這時候你一定想：怎么這個不規(guī)則呢，要是它是一個方方正正的形狀多好（例如紅色的那個形狀）01111于是有了這樣一種思想：1：對于異型，我們用一種規(guī)則形狀去描述它。2：或者說：如果目標(biāo)形狀非常復(fù)雜，我們就用很多規(guī)則的，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)則形狀上。最后，這些規(guī)則，通過最初的“描述”關(guān)系，自動的“映射”到原先的復(fù)雜形狀上問題就得到了解決！ICEM CFD正是使用了這種思想。如下是一個三通管，在ProE里做得1 / 2802在ProE里面直接啟動WB進入WB后，選擇如下圖：03111如下：1

3、：代表工作空間里的實體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04下面需要創(chuàng)建一個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。我們導(dǎo)入的外形并不是真實的實體。這個概念要清楚。但是今后基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(zhǔn)備的。051：點擊“創(chuàng)建Body”2、3：點選這兩個點4：于是創(chuàng)建出一個叫“Body”的實體操作中，左鍵選擇，中鍵確認(rèn)，右鍵完成并退出類似的操作方法很多地方用到，要多練習(xí)，今后就不特別說明了06下面需要創(chuàng)建我們最需要的東西：那個“規(guī)則的形狀”ICEM CFD里，這個實體

4、叫 Block可以如下方式創(chuàng)建之：07注意到我們現(xiàn)在多了一個黑框，怎么樣，夠規(guī)則吧？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0809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。最后要保留的部分用圓圈表示，不要得部分用“X”。如下圖：10如圖：1：選擇“Split”工具2：使用默認(rèn)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。11最后的結(jié)果應(yīng)該類似下圖121：選擇“Delete Block”2：

5、選擇“選擇Block”按鈕3：刪除不需要的部分。13得到類似的圖形：14開始調(diào)節(jié)點的位置：1：選擇“Move 頂點”2：選擇默認(rèn)方法3：選擇“多選”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，到類似下圖的位置15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)上面的步驟，這里就不羅嗦了。細分和調(diào)節(jié)后的圖形類似下圖，當(dāng)然追求完美的朋友還可以繼續(xù)細分不過需要把握一個度的問題，因為細分得太多，也就失去“用簡單描述復(fù)雜

6、”這個出發(fā)點了。16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ICEM CFD 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。如下圖：我們需要將Block上的這四個邊同Pip三通處的連接部分“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！”17方法如下：1：選擇“

7、Associate”2：選擇“Edge to Curve”Edge是Block上的，Curve是Pip上的3：選擇Edges注意這時必須要多選。4：再選擇“Curve”這時候也要多選5：中鍵確認(rèn)后，注意到已經(jīng)制定了對應(yīng)關(guān)系的邊變成綠色。18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Pip19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。20之后，就可以設(shè)定Mesh的參數(shù)了。1：打開實體參數(shù)設(shè)定窗口2：MaxSize設(shè)置為5

8、方向?qū)α艘院蠼窈罂梢哉{(diào)節(jié)到更小。3：HeightRetio設(shè)置為0.64：確認(rèn)21激活剛才的設(shè)置，為Pre-Mesh做準(zhǔn)備1：選擇“Pre-Mesh 參數(shù)”2：默認(rèn)更新所有設(shè)置3：確認(rèn)22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23關(guān)心一下Mesh質(zhì)量：1：打開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，我比較喜歡這個3：右鍵點選不理想的部分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24有很多種方法改善單元格的質(zhì)量比如我在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

9、動包裹”方法同前面的講述再次更新Pre-Mesh參數(shù)后，檢察質(zhì)量，剛才的不良已經(jīng)消除。25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)：做流體的邊界層。1：創(chuàng)見O型格也是一種Split2：選擇創(chuàng)建O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）26觀察其中一個口:1:綠色的線是原先Block的Edge(因為我們

10、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O型格體!ICEM CFD創(chuàng)建O型格的工作仍是在Block上開展的。27在O型格上設(shè)置邊界層的參數(shù)1：打開參數(shù)設(shè)置2：設(shè)置“線參數(shù)”3：選擇一條連接O型和邊緣的聯(lián)線4：今后邊界層為六層，因此格點為75：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“Exponential1”28注意到此時O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，還比較長

11、因此，做如下修改：1：選擇修改Block1.5：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”的差別）29可以從新勾選“Pre-Mesh”注意到現(xiàn)在已經(jīng)有O型結(jié)構(gòu)了。30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。3132結(jié)論：1：Ansys 的WB，對ICEM CFD的集成目前（至少我使用的版本），并不完美。譬如ZCCBEST朋友提出的如何保持參數(shù)化的問題，我也不知道是否能實現(xiàn)。但我想第一，ICEM CFD是非常棒的Mesh工具，主要還是用在復(fù)雜模型的Mesh上，并且側(cè)重于

12、Mesh本身。舉例說，我用Maya制作的復(fù)雜模型，也可以在ICEM CFD中進行網(wǎng)格劃分，并且生成的BLOCK文件可以被單獨的保存下來，今后如果修改不大，則直接調(diào)用BLOCK文件，重復(fù)利用之即可（當(dāng)然一般要做一些小的修改）。第二：今天或許不能實現(xiàn)某些我們希望的功能，并非明天不行。我想來論壇的朋友更多的是抱著學(xué)習(xí)的目的，所以請暫時把軟件的瑕疵放一放，而不斷地，毫無偏見地去提高自己第三：從Ansys近兩年的發(fā)展看，我相信我們期望的那些宜用功能，肯定會被完善。比如就我知道的：Ansys正在考慮將Ansoft，F(xiàn)luent等才收購的重量級軟件也集成到WB中來。因此，我倡議大家，在“理想狀態(tài)”到來前，不斷地學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí)，從而爭取領(lǐng)先一步，步步領(lǐng)先！2：回顧我所發(fā)的幾個教程，其實很大程度上是想為朋友們拋磚引玉，引導(dǎo)不熟悉仿真軟件的朋友了解這個領(lǐng)域畢竟我們在這方面也太落后了，很