ICEM網(wǎng)格劃分原理教學(xué)提綱.ppt

1、數(shù)值仿真,整體非線性離散，局部應(yīng)用線性模擬,主流空間離散化：劃分網(wǎng)格,邊線用組合直線段模擬 表面用組合平面區(qū)域模擬 實(shí)體用網(wǎng)格單元填充 幾何離散化的實(shí)質(zhì):確定網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的空間分布 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)實(shí)質(zhì)：一次（線性）插值點(diǎn),ANSYS ICEM CFD 網(wǎng)格劃分,1.簡介 2.非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 3.結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 4.ICEM網(wǎng)格的導(dǎo)出與Autodyn中網(wǎng)格的導(dǎo)入,簡介,通用的前處理軟件,輸出結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,ICEM兩大類網(wǎng)格劃分方法,1.按預(yù)設(shè)方法自動劃分（求解節(jié)點(diǎn)）： 特點(diǎn)：操作簡單，輸出非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，能應(yīng)付很復(fù)雜的實(shí)體，網(wǎng)格質(zhì)量不能保證，大多需要進(jìn)行網(wǎng)格修補(bǔ)。 2.基于附加塊的網(wǎng)格劃分： 方法：創(chuàng)建反映實(shí)體特征

2、的塊，確定塊上的節(jié)點(diǎn)分布，關(guān)聯(lián)塊與實(shí)體的點(diǎn)線面，把塊的節(jié)點(diǎn)投影到實(shí)體上。 特點(diǎn)：需大量人工操作，可輸出結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格質(zhì)量高，主要應(yīng)用于簡單模型。,認(rèn)識界面,ANSYS ICEM CFD 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格（Mesh）,劃分步驟 設(shè)置參數(shù) 選擇方法 自動劃分 大多需網(wǎng)格修補(bǔ),認(rèn)識非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,網(wǎng)格單元 2D：三角形 四邊形 3D：四面體 五面體 六面體 三棱柱,自動化程度高，能應(yīng)對復(fù)雜的幾何體,非結(jié)構(gòu)面網(wǎng)格操作步驟,設(shè)定線面網(wǎng)格參數(shù)值（局部設(shè)置為準(zhǔn)）； Compute Mesh-Surface Mesh Only（可更改劃分方法），檢查網(wǎng)格質(zhì)量Edit Mesh-Display Mesh Qual

3、ity ；,四種方法劃分的網(wǎng)格,Quad w/one Tri,All Tri,All Quad,Quad Dominant,非結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格操作步驟,設(shè)定線面網(wǎng)格參數(shù)值； 定義體區(qū)域（Geomerty-Creat Body-Material Point，選體上兩點(diǎn)，使其中心在體中）； 生成網(wǎng)格，檢查質(zhì)量，修補(bǔ)網(wǎng)格；,Cartesian,需要修補(bǔ)網(wǎng)格,Hexa-Dominant,Tetra/MixedRobust (Octree),ANSYS ICEM CFD 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,認(rèn)識結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,原理：一一映射,一一映射：即是滿射又是單射；,y=f(x),原理：構(gòu)造塊，關(guān)聯(lián)實(shí)體與塊的點(diǎn)線面，實(shí)現(xiàn)塊節(jié)點(diǎn)的一一映射

4、。,網(wǎng)格拓?fù)洌宏P(guān)聯(lián)塊與實(shí)體的點(diǎn)線 面，把對基本塊劃分的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)投影到實(shí)體中。（相對空間位置（節(jié)點(diǎn)）的一一映射。）,構(gòu)造塊：把實(shí)體劃分成能反應(yīng)實(shí)體特征的基本塊的組合。,安心+耐心,塊 實(shí)體,映射,詳細(xì)操作流程,安心 + 耐心 + 恒心,原理示例_2D（正三角形）,塊-關(guān)聯(lián)-設(shè)置節(jié)點(diǎn)數(shù)-網(wǎng)格,原理示例_球殼,構(gòu)造塊 關(guān)聯(lián)點(diǎn)、線,原理示例_圓柱,點(diǎn)、線的關(guān)聯(lián),建塊,映射,原理示例_球,M1,M2,L-grid方法,原始方法,網(wǎng)格察看方法： Premesh- cut plane/scan plane,不合適的塊造成低 質(zhì)量的的扁平網(wǎng)格,網(wǎng)格察看,拓?fù)?在線能伸縮和扭曲的情況下， 幾何圖形的保持不變的性

5、質(zhì),成塊與實(shí)體：拓?fù)浞治?T,成塊與實(shí)體：拓?fù)浞治?L,成塊與實(shí)體：拓?fù)浞治?幾何分解_組合塊,幾何分解_組合塊,此處復(fù)制的每塊 的節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的， 要進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的合并,構(gòu)思塊舉例-找到最優(yōu)塊,等分內(nèi)圓周,減少網(wǎng)格數(shù)量,O-grid,2D基本塊,O-grid C-grid（二分之一O-grid) L-grid(四分之一O-grrid),構(gòu)思塊舉例,優(yōu)化網(wǎng)格質(zhì)量：少+飽滿,構(gòu)思塊舉例,2D網(wǎng)格1,M1,M2,2D網(wǎng)格2,M1,2D網(wǎng)格3,M2,M1,3D網(wǎng)格_正四面體,3D網(wǎng)格2 自下而上（堆積）建塊,3D網(wǎng)格3_管道,3D網(wǎng)格4 -等效模型特征，抽象塊,分析塊 -模仿,分析塊,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的索引與合

6、并-減少總塊數(shù)，加速求解,關(guān)鍵：統(tǒng)一索引,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的索引與合并,Autodyn中網(wǎng)格的合并,ICEM中塊的合并,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的索引與合并,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的索引與合并,1.準(zhǔn)備幾何模型（.X_T，.dwg等），建立工作文件夾（路徑及文件名全英文）。 2.啟動軟件，定位工作路徑（File-Change Working Directory）。 3.導(dǎo)入幾何文件（File-Import Geometry）。 4. （Blocking-Creat Block/Split Block） 5.關(guān)聯(lián)點(diǎn)和線。 (Blocking-Associate) 6.設(shè)置網(wǎng)格參量（設(shè)置網(wǎng)格尺寸或設(shè)置Edge的節(jié)點(diǎn)數(shù)Blocking-

7、 Pre_Mesh Params -Edge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh Setup），并Pre_Mesh （預(yù)網(wǎng)格） (model tree-Blocking-pre_mesh) 7.檢查網(wǎng)格質(zhì)量(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms)，適當(dāng)改變關(guān)聯(lián)，優(yōu)化網(wǎng)格質(zhì)量（移動點(diǎn)Blocking- Move Vertex 、劈分線Blocking- Edit Edge ）。（Determinant0.2;angle18 ;Warpage45） 8.（統(tǒng)一塊的方向索引，）按要求輸出網(wǎng)格（在求解器中進(jìn)一步的網(wǎng)格操

8、作）。 切記經(jīng)常存盤！,詳細(xì)操作步驟,ICEM網(wǎng)格的導(dǎo)出,結(jié)構(gòu)六面體網(wǎng)格：（導(dǎo)出到Autodyn） 生成pre-mesh后右鍵點(diǎn)擊model treeBlockingpre-mesh，選擇convert to multiblock mesh ，然后點(diǎn)擊outputselet solver ，output solver 選擇multiblock-info，點(diǎn)擊apply或ok，然后點(diǎn)擊outputwrite/view input，打開multiblock文件，output file 給出文件名，點(diǎn)擊done。 對2D的ICEM網(wǎng)格，再將2Dnoinput.exe文件放入文件夾中，運(yùn)行產(chǎn)生文件in

9、fo.zon。 非結(jié)構(gòu)（mesh）網(wǎng)格：（Autodyn） 如果四面體網(wǎng)格，生成網(wǎng)格后選擇FileExport Mesh，選擇求解器，solver選擇autodyn ，autodyn compatible file輸出filename.k 不需要的網(wǎng)格通過選擇none進(jìn)行屏蔽，比如，不需要?dú)ぞW(wǎng)格shell elements 選擇 none，點(diǎn)擊apply或ok。 如果是六面體網(wǎng)格，生成pre-mesh后，右鍵點(diǎn)擊model treeBlockingpre-mesh，選擇 Convert to unstruct mesh；然后選擇FileExport Mesh 。solver選擇autodyn

10、，autodyn compatible file輸出filename.k 不需要的網(wǎng)格通過選擇none進(jìn)行屏蔽，比如，不需要?dú)ぞW(wǎng)格shell elements 選擇 none，點(diǎn)擊apply或ok。,ICEM網(wǎng)格的導(dǎo)出,網(wǎng)格輸出到Ls-dyna中，要在Properties中對各種網(wǎng)格的屬性進(jìn)行設(shè)置。這點(diǎn)作者不常用。這里僅給出最后輸出網(wǎng)格的方法。 非結(jié)構(gòu)（mesh）網(wǎng)格：（ls-dyna） 如果四面體網(wǎng)格，生成網(wǎng)格后選擇FileExport Mesh，選擇求解器，solver選擇Ls-dyna ， 不需要的網(wǎng)格通過選擇none進(jìn)行屏蔽，比如，不需要?dú)ぞW(wǎng)格shell elements 選擇 non

11、e，點(diǎn)擊apply或ok。 如果是六面體網(wǎng)格，生成pre-mesh后，右鍵點(diǎn)擊model treeBlockingpre-mesh，選擇 Convert to unstruct mesh；然后點(diǎn)擊outputselet solver ，output solver 選擇Ls-dyna，點(diǎn)擊apply或ok，然后點(diǎn)擊outputwrite/view input，打開uns文件，output file 給出文件名，點(diǎn)擊done。,Autodyn 中ICEM網(wǎng)格的導(dǎo)入,1、新建文件：(File-設(shè)置文件名、幾何特征、單位） 2、選擇填充材料：Material-Load-選材料 3、導(dǎo)入網(wǎng)格：Impor

12、t-.zon(2D)/.geo,.k(3D)-Import all part 4、填充材料：Compent-new-起名，選part,點(diǎn)add;按Material AUTODYN不支持ICEM的二維網(wǎng)格，可對ICEM輸出的網(wǎng)格文件info.geo編程修改成.zon的格式再導(dǎo)入。 .geo與.zon文件數(shù)據(jù)段的差別：同樣的數(shù)據(jù)，不同的順序,文件接口,編程處理,實(shí)體參數(shù)化建模,ICEM二次開發(fā),劃分過程命令流集成,+,抽取共用操作過程制成單個命令,Autodyn導(dǎo)入網(wǎng)格的二次開發(fā),通用、專用網(wǎng)格軟件的配合,通用軟件功能強(qiáng)，效率低； 專用軟件專一，效率高； 合理分工，協(xié)調(diào)使用：優(yōu)先考慮專用軟件。 先

13、作整體規(guī)化有好處,附錄1：ICEM中鼠標(biāo)的使用,附錄2：雜例,點(diǎn)、線的關(guān)聯(lián),映射,原理示例_2D（正五邊形）,常用命令介紹,曲線周圍生成四邊形層的設(shè)置,最里一層的 網(wǎng)格高度,從里向外的增長率,層數(shù),只適用于幾何相關(guān) Pactch dependent 方法,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格要點(diǎn)提示,o-grid建模方法 選塊都離；對點(diǎn)線面，選誰不離誰 2D如此，3D亦然,2D塊的增補(bǔ)：按順序選已知3點(diǎn) + 未知1點(diǎn)（依次點(diǎn)中鍵，左鍵，中鍵）,新建的塊,2D網(wǎng)格6：外O-grid的應(yīng)用,實(shí)體,1、建塊： 選中高亮的塊，勾選around block；最后刪除中間塊 2、關(guān)聯(lián)點(diǎn)線； 3、設(shè)置邊上節(jié)點(diǎn)數(shù),多塊的索引控制-方便選出特定塊進(jìn)行操作,Index-control（塊的方向索引控制）