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玩转SpaceClaim模型处理15 网格划分(B)

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上篇文章介绍了SCIM的优势,本文主要介绍网格划分的控制选项。

2 选项设置

选择“新增/编辑”工具后,会在选项框出现设置项。可以在选项中设置单元形状、划块方法、单元尺寸、单元阶次(下图的“元素顺序”为汉化错误)等选项。

2.1 单元形状

单元形状决定选定的体或面的网格类型。

对薄结构划分网格时需要在选项中指定面网格形状,默认为四边形主导。

对体结构划分网格时除了需要指定面网格形状外还需要设置体网格形状,默认为四边形主导+六面体网格。

网格形状的使用方法如下表:

2.2 单元阶次

单元阶次用于决定结构仿真使用的单元类型。对于流体仿真而言,单元阶次始终是线性的,且该选项不会显示。

单元阶次选项规定了在生成网格时使用中节点(二次单元)还是不使用中节点(线性单元)。如下图左侧为线性单元,右侧为二次单元。

对于薄型模型,通常建议将单元形状设置为四边形主导或全四边形单元以提高求解精度。通常此种情况下,将单元阶次设置为线性就够了,但是在一些非线性情况中,可能更乐意使用二次壳或 2D 轴对称单元。对于机械物理学而言,首选设置为二次,当然用户也可自行更改。

对于实体模型,若模型可扫掠,包括旋转扫掠,通常建议使用六面体网格,否则建议使用四面体网格。还可以使用单元形状组合。例如,较规则区域划分六面体、不规则区域划分四面体、过渡区域使用自由网格,这种混合网格通常较为理想。对于机械仿真,通常使用线性六面体网格足以,但是不推荐使用线性四面体网格。出于此原因,可能想要先确定一个零件是否会被全部划分为六面体网格单元(在此情况中将单元阶次设置为线性,而不是默认的二次),或者划分为六面体/四面体或全部为四面体网格单元(在此情况中单元阶次使用默认的二次)。

2.3 单元尺寸

单元尺寸:要生成单元的最大尺寸。此设置规定体或曲面网格的网格尺寸基准。

特征清除尺寸:基于网格的特征清除默认自动应用,以排除网格的小特征和细碎几何体。生成网格时,将忽略任何小于或等于特征清除尺寸的特征。用户可定义特征清除尺寸,输入 -1 或“自动“表示使用默认设置,输入0或”关闭“表示关闭特征清除功能。

生长率:控制每一后续单元层的边长增长。例如,生长率为 1.2 时,每一后续单元层的单元边长会增加 20%。生长率主要用于在自由块中使用四面体时。

生长高度:规定了从选定的面进入体的第一层单元高度。

曲率:在有曲率变化的地方网格会自动加密,可以控制曲面处网格的变化,使转角处或孔洞的曲边的网格细化(对直角边不起作用)。第一控制参数是法线角,网格划分工具将曲率区域的网格尺寸减小至法线角以下,但是不小于最小尺寸左右。默认设置时不开启曲率控制。

相邻:细化临近部位的网格,可以控制狭窄和薄壁处网格层数。第一控制参数为单元格间隔(即狭窄处网格层数),默认3层。细化的目标是狭窄处和薄壁处的网格层数达到单元格间隔值,但是不小于最小尺寸左右。默认设置时不开启曲率控制。

例如下图,薄壁处厚度为2mm,使用较粗尺寸划分后如左图,使用相邻函授控制后如右图。此例控制单元层数为10层,但是薄壁处并未划分10层,而是只有2层,因为这里受最小尺寸1mm限制。为什么上文说不小于最小尺寸左右呢,因为这里如果将最小尺寸设置为0.8~1.2后你会发现,2mm薄壁处都划分了2层,这也是上文为什么说法线角是曲率函数的第一控制参数,单元间隔是相邻函数的第一控制参数,最小尺寸均是第二控制参数。

注:以上参数在Workbench——Mesh中都能找到,但是下文的块划分技术就是Mesh中找不到的了,因为这项技术是移植了ICEM的相关内核。

本文先写到这里,下一篇文章开始系统介绍块划分技术。

祝万事顺遂。

来源:CAE中学生
SpaceClaimWorkbench非线性控制曲面
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:2023-09-28
最近编辑:7月前
CAE无剑
硕士 | 仿真工程师 CAE中学生
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