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Workbench mesh模块划分结构化网格

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正文共: 1243字 13图     预计阅读时间: 4分钟
1 前言
    结构化网格所有内部节点都具有毗邻的单元,网格节点排列有序、相邻节点之间的关系非常明确。结构化网格通常具有较好的网格质量,计算精度和效率也相对较高。结构化网格在处理相对简单的结构时优势明显,但是应对复杂的结构就比较困难了,有时候反而采用非结构化网格是更为合适的选择。初学CFD的读者建议强化对结构化网格划分的训练,而不要一上来就用前处理软件划分非结构化网格,在CFD界,倘若你善于用结构化网格应对各种问题,那么就可以显现出一个高手的姿态了。
    ICEM CFD在处理结构化网格时具有非常强大的优势,相信很多初学CFD的读者都会从该软件入手,可以这么说,如果精通了ICEM CFD,在网格划分工作中可以横着走,傲视群雄了。但是,也不是说只能采用它来划分结构化网格。所谓结构化网格划分,可以这么理解,采用有限数量的四边形(二维)或者六面体(三维)去填充需要离散化的几何模型,其中正方形或者正方体的数量占总数量的比重越高,网格质量越好。由此可以看出,几何模型本身越接近正方形或者正方体,结构化网格划分越容易。但是实际的几何模型通常都会偏离这些理想的形状,特别出现相切的几何关系时,结构化网格就会面临挑战,此处的网格质量通常较其他地方低。将完美的四边形或者六面体进行切分,使其最终能在最小的变形下映射到几何模型上,就获得了高质量结构化网格。注意的是,不管怎么切分,所有的小单元都是四边形或者六面体。
    今天我们在workbench的mesh模块进行结构化网格划分演示。
2 案例演示
    对如下的对称几何模型划分结构化网格。
    经过分析,我们建立如下的切分思路,用图示的7个六面体块来填充,如何切分块是六面体网格划分的核心,只有经过大量的练习,积累了大量经验,方可得心应手。实际上,块的切分方式也并不是唯一的。
    接下来我们在workbench的mesh模块进行网格划分,注意,建模平台有DS和spaceclaim,我们选择后者,DS在操作起来显得笨拙,但是其特有的多体部件功能却很有用,不过spaceclaim也可以间接实现该功能。
    我们在模型顶部创建如下的草图,亦即切分工具创建。
    退出草图,此时我们可以看到顶部面已被切分。
    接下来,我们点选下面的线体,也就是刚刚创建的切分工具,选择cut选项,然后垂直向下拉升,不得不说spaceclaim这个功能是很诱人的。
    此时,我们可以看到,原先一个部件被切分成了7个。
    接下来一步很重要,我们选择这7个部件,放入新的组件中
    此时,这7个部分共处于一个总部件下。
    然后,我们选择workbench的share进行拓扑共享。
    完成上面一步后,此时的部件就相当于DS平台中的多体部件了。
    接下来就可以进行网格划分了,直接就可以生成结构化网格,调整大小即可。这里需要特别强调的是,上面的share共享拓扑一定不能忘了,否则就不是多体部件了,而是7个计算子域,Connection会自动生成接触面,也就是CFD中的interface,网格是非连续性的。
    最终生成网格如下,可以看出,网格质量还是挺好的。

来源:仿真与工程
SpaceClaimICEM CFDWorkbench
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-01
最近编辑:3月前
余花生
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