Ansys workbench网格划分理论基础

2016-08-21 by:CAE仿真在线来源:互联网

Mesh 网格划分方法—四面体(Patch Conforming和Patch Independent)、扫掠、自动、多区、CFX划分

四面体网格优点—适用于任意体、快速自动生成、关键区域使用曲度和近似尺寸功能细化网格、可使用边界层膨胀细化实体边界。缺点—在近似网格密度下,单元和节点数高于六面体网格、不可能使网格在一个方向排列、由于几何和单元性能的非均质性,不适用于薄实体或环形体

常用参数—最小和最大尺寸、面和体的尺寸、Advanced尺寸功能、增长比(Growth—对CFD逐渐变化,避免突变)、平滑(smooth—有助于获得更加均匀尺寸的网格)、统计学(Statistics)、Mesh Metrics

Pathch Conforming—默认考虑几何面和体生成表面网格,会考虑小的边和面,然后基于TGRID Tetra算法由表面网格生成体网格。作用—多体部件可混合使用Patch Conforming四面体和扫掠方法共同生成网格,可联合Pinch Control 功能有助于移除短边,基于最小尺寸具有内在网格缺陷

Patch Independent—基于ICEM CFD Tetra算法,先生成体网格并映射到表面产生表面网格。如果没有载荷或命名,就不考虑面和边界(顶点和边),此法容许质量差的CAD几何。作用—可修补碎面、短边、差的面差数,如果面上没有载荷或者命名,就不考虑面和边了,直接将网格跟其它面作一体划。如果有命名则要单独划分该区域网格

体膨胀—直接选择要膨胀的面,就可使面向内径向生成边界层

面膨胀—选择要膨胀的面,在选择面的边,就可以向面内膨胀

扫掠网格体须是可扫掠的、膨胀可产生纯六面体或棱柱网格,手动设置源和目标面,通常一对一,薄壁模型(Src/Trg选择Manual Thin)可自动划分多个面,在厚度方向上划分多个单元。

自动化分网格—应该划分成四面体,其与扫掠取决于体是否可扫掠,同一部件的体有一致网格,可程序化控制膨胀

多区扫掠网格划分—基于ICEM CFD六面体模块,多区划分完后,可给多区添加膨胀

CFX网格—使用四面体和棱柱网格对循环对称或旋转对称几何划分网格,不考虑网格尺寸或没有网格应用尺寸可使用CFX网格

全局网格控制

Physics Preference 物理设置包括力学(Mechanical)、CFD、电磁(Electromagnetic)、显示(Explicit)分析

结构分析—使用哪个高阶单元划分较为粗糙的网格。网格策略—用最小输入的方法解决关键特征,定义或接受少数全局尺寸设置为默认,用Relevance和其Center进行全局网格调整,如需要可对边线面体影响球定义尺寸和施加更多控制

CFD—需要好的、平滑过渡的网格,边界层需转化。在必要区域用Advanced Size—Curvature、Proximity细化网格。设置识别特征的最小尺寸,如果过细化,就使用硬尺寸。使用收缩控制去除小边和面,确保收容差小于局部最小尺寸

显示动力学分析—需要均匀尺寸的网格

Mesh—物理设置默认值:Sizing—Relevance Center(关联中心)、Smoothing(平滑度)、Transition(过渡),Advanced—Element Midside Nodes(实体单元默认中节点)

Defaults—Relevance(相关性)和Advanced—Relevance center(关联中心)可实现网格细化或粗糙

Sizing—Element Size(全局单元尺寸),为off时用,用于设置整个模型使用的单元尺寸,基于默认的Relevance和Initial Size Seed

Sizing—Using Advanced Size Function(作用于边和面)—CFD默认值(on:Curvature)要比Mec(off)的网格要好。节点为其2.8倍,单元为其25倍

Sizing—Use Advanced—curvature和proximity要比单独的curvature网格要密,如果curvature或proximity没能使局部细化,则需要局部网格控制来设定

Sizing—Span Angle Center (基于边细化) ,为off时使用,选择对孔结构处的网格影响很大。一般选择默认,fine的节点是coarse的11倍,单元为16倍。

Sizing—Span Angle Center用于弯曲区域网格细分,fine—91~60,meduim—75~24,coarse—36~12

Sizing—Initial Size Seed(初始尺寸种子)用于控制每个部件的初始网格种子,Active Assembly其放入为抑制部件,网格可以改变,Full Assembly其放入装配部件,网格不改变,Part期放入个别特殊部件,网格不改变

Sizing—Smoothing(平滑度),为off时用,通过移动周围节点和单元节点位置来改变网格质量,medium时用于Mec、CFD、Electra,high时用于Explicit

Sizing—Transition (过渡) ,为off时用。越快的话,网格节点越少,单元越少,网格粗糙,一般选择Slow。Slow节点是Fast的1.5倍,单元为1.8倍。slow用于CFD和Explicit,fast用于Mec和Electra

Advanced—Element Midside Nodes (实体单元默认中节点) ,保留 (Kept) 后,节点数为Drop的5.5倍,单元数0.98倍。选择CFD、off、coarse、kept,Advanced—Shape Checking(形状检查)选择Standard Mec时,与默认的Mec节点数和网格数一样

Common Mesh Controls 局部网格控制

Sizing 局部尺寸—用于定义点线面体(需定义一个坐标系)平均单元长度,可通过定义网格大小、数量、球体来定义,BOI影响体可以是任何线面体,但只有在高级尺寸功能打开时才被激活

Contact Sizing 接触尺寸—用于部件间接出面上产生网格,可定义接触区域网格大小或者相关性

Refinement 细化用于细化点线面网格,对CFX和Independent Tetra不可用

Mapped Face Meshing 映射面划分—用于均匀化面网格,扫掠时用于产生源面径向份数,与size定义源和目标面来对网格更正

Match control 匹配控制—用于周期匹配,处理边、多样面、膨胀层

Pinch 收缩控制—用于对点和边收缩,支持Conforming四面体、薄实体扫掠、六面体控制划分、四边形控制表面网格划分、所有三角形表面划分,可在CFD中用于移除长边短边尖叫

Inflation 膨胀—用于增加接触的边界层,网格方法设置为四面体、多区时,可用于一体或多体

New section plane 截面位面—用于显示部分截面用

Create name Selection 命名选项—用于定义网格控制,边界等

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