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【Thermal Desktop教程03】采用TD Mesher划分散热器+二极管网格案例教程

1月前浏览2388

作者 | Tsinglin  

首发 | CFD学习与应用(ID:CAE_er)


本文演示采用TD Mesher创建一个简单零件网格的过程。TD Mesher是一个简单零部件网格划分工具,它填补了原生有限差分网格和高级网格(TD Direct)之间的空白。

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学习目标:


  • 创建自由网格(四面体)

  • 从实体提取表面用于生成拉伸或者旋转网格

  • 创建拉伸网格

  • 创建旋转网格


模型描述


如下图所示,几何模型由一个简单的二极管和散热器组成。



模型准备


请到文末点击【阅读原文】查看百度云盘链接下载模型文件。提取码:ujiq


在散热器上生成自由网格

自由网格由四面体实体单元和三角形曲面单元组成。自由网格可以在实体或表面上创建。当对实体进行网格划分时,用户可以选择创建体网格、表面网格或两者都创建。纯体网只参与通过体的传导,不能进行表面热负荷、辐射交换或表面接触。表面网格只会沿着体的表面传导,允许辐射交换,并允许表面热负荷和接触。

启动软件

双击下载的文件,如下图,启动CAD软件,进入TD图形工作界面



散热器自由网格划分


步骤1:命令窗口栏输入【TDMESH】,选中弹出的【TDMESH】命令或按【enter】键,启动TD Mesher



步骤2:如下图,按提示在图形窗口选中要划分网格的目标零件(本案例为散热器)



弹出网格控制器对话窗口,如下图所示



步骤3:生成网格预览

如下图,在TD FEM Mesh Controller对话框中选择Generate Preview, 在Mesh Generation Parameters对话框内,将Fraction of Max Dimension设置为0.2,其他设置保持默认,点击【Generate Preview】



步骤4:移动【TD FEM Mesh Controller】对话框以便观察网格预览



步骤5:创建网格标签

选择【Set Label】,输入【HeatSink1】,点击【ok】确定



步骤6:编辑节点属性

选择【Edit Node Properties】


步骤7:弹出对话框,默认选择【是】


步骤8:编辑表面属性


由于表面网格只用于辐射和接触,因此表面网格不进行传导计算。体网格将为零件提供传导和热容计算。



不进行传导计算后,材料属性设置将会默认变成灰色不可编辑。如下图所示


步骤9:编辑体网格属性



步骤10:生成网格

网格看起来像下面的图片。网格可以有多种颜色。这是用于不同类型元素的层的结果。


网格看起来像下面的图片。网格可以有多种颜色。这是用于不同类型元素的层的结果。



步骤11:网格图层及查看

TD Mesher创建以下四个图层

  • TDFEM_2D* - 表面网格及关联的节点

  • TDFEM_3D* - 体网格及关联节点(不与面网格共有的节点)

  • TDFEM_MC* - 网格预览或控制器

  • TDFEM_PRT* - 用于划分网格的零件; 如果网格控制器被删除,零件自动恢复至最开始的图层


步骤12:关闭体网格显示


 

网格效果如下图所示



二极管自由网格划分


重复上述步骤,选择二极管作为要网格化的对象。进行以下更改:


  • 网格生成参数

  • Fraction of Max Dimension: 0.1

  • Max Turning Angle: 30

  • 网格标签

  • Label: Diode1

  • 节点属性

  • Submodel: DIODE1

  • 体网格属性

  • Material: Diode

如果时间允许,打开模型浏览器,按Meshers列表,编辑Diode1 mesher,并尝试不同的分数的最大尺寸和最大转角



提取实体表面用于拉伸网格生成


TD Mesher可以从源面拉伸网格。为了对源面进行网格划分,源面必须与实体分离。


步骤1:显示用于固体网格划分的体的图层



步骤2:命令行窗口输入EXPLODE,并在图形窗口选中散热器实体


爆炸命令将一个对象分解成更基本的对象。在这种情况下,体被分解成面。



提取表面用于旋转网格生成


为了使二极管旋转,必须提取一半的轮廓。这是通过创建一个与二极管的四分之一重叠的实盒来完成的。盒子和二极管的交叉点提供了一个固体,当爆炸时提供了所需的轮廓。


步骤1:如下图,选择创建长方体



步骤2:选中散热器底面,如下图,依次选中捕捉到的散热器左上角和二极管底部中心点



步骤3:如下图,选择【修改】→【实体编辑】→【交集】



得到如下四分之一的二极管模型



步骤3: 命令行窗口输入EXPLODE,并在图形窗口选中二极管



创建拉伸网格


一个拉伸网格网格选定的面,然后在所需的方向拉伸网格。


步骤1:菜单栏选中【TD Mesher】→【Extrude part】,弹出拉伸网格编辑对话框



步骤2:如下图输入参数,如果发现方向反了,将extrusion distance 设置为负数,如-0.75



网格预览效果如下图



步骤3:同散热器自由网格划分,依次设置节点、表面和体网格参数,注意的是,这里表面有三个,分别为开始表面、结束表面和边界表面。


步骤4:生成网格,同散热器网格划分。


创建旋转网格



步骤1:如下图选择【TD Mesher】→【Revolve Part】



步骤2:按照如下图依次选择面和创建的中心线



步骤3:如下图设置网格预览参数



预览效果如下图所示



步骤4:其他设置同拉伸网格,最后效果如下图所示



更多视频请关注我的B站号:CFD学习与应用

    

-END-



来源:CFD学习与应用
ACT爆炸材料控制曲面
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:2024-10-14
最近编辑:1月前
Tsinglin
硕士 | 工程师 专注热&流体仿真及实验
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