ICEM六面体网格划分

ICEM六面体网格划分ICEMCFD/AI*EnvironmentV10六面体网格划分9/9/05Inventory#002277D1-3不依赖几何形状创建块（block）结构–“自顶向下”拓扑创建•用户将是雕塑家而不是砖瓦匠•一步创建高级拓扑结构(O-grid)–“自底向上”拓扑创建•创建块过程将是像砖瓦匠一样逐层创建–创建块–拉伸面–复制拓扑可以联合使用自顶向下/由底向上网格拓扑创建技术六面体网格划分步骤–自顶向下/由底向上O-grid9/9/05Inventory#002277D1-4可以使用与划分四面体网格相同的几何模型(tetin)–不需要几何体结构完全封闭–块结构投影到几何体•曲面–自动的•曲线和点–手工–点,质点,和曲线不是必须的但非常有用•使用BuildTopology快速建立曲线和点六面体网格划分的几何要求关联FacetoSurface到虚的family或插值Interpolation，结果可等价于确实存在几何体生成的网格几何块9/9/05Inventory#002277D1-5几何/分块术语Geometry几何–Point点–Curve曲线–Surface曲面–Volume体(materialpoint,body)Blocking–Vertex顶点–Edge边–Face面–Block块PointCurveMaterialpoint/bodySurfacesBlockVertexEdgeFace注意:“curve”指线,圆弧,及样条曲线9/9/05Inventory#002277D1-6构建能够捕捉几何的块结构–自顶向下•分割及舍弃无用的块–自底向上•通过拉伸、创建、复制创建块在块和几何之间建立关联–通常为边与曲线之间建立关联在几何体上移动块顶点–自动和手动方法指定网格尺寸–通过设置曲面和曲线网格尺寸可快速设定–设置边尺寸分布可细化调整观察网格并检查/提高质量输出网格分块过程–全部过程9/9/05Inventory#002277D1-72DPipeJunction指南练习2DPipeJunction实例#19/9/05Inventory#002277D1-8初始分块创建一个新的块结构,你必须首先生成一个初始块–3D•3D创建的块环绕在几何体周围–2D–2DPlanar•在z＝0的xy平面内环绕2D几何实体创建2D块，即使几何体不是2D形式•并不一定需要2D面9/9/05Inventory#002277D1-9初始块结构–2D初始化2D将自动为整个几何体创建面块–每一个曲面成为一个2D块–Free块对于非结构网格•鲁棒性强–Mapped对应结构•根据特定特征对齐网格2D块几何非结构块–必须首先BuildTopology–可在非结构(free)和结构(mapped)之间转换:EditBlock-ConvertBlockType9/9/05Inventory#002277D1-10分块过程–构建适合几何体的块结构自顶向下方法从环绕整个几何体的一个块开始分割块以捕捉几何体形状删除无用的块注意:缺省情况下，删除的块将放入partVORFN,在后面必要时候可以重新使用9/9/05Inventory#002277D1-11分块过程–在几何体和块之间建立关联关联块到几何体–通常在边和曲线建立关联–在最后的网格中,边将投影到这些曲线–在模型树中右击Edges-Showassociation显示关联箭头9/9/05Inventory#002277D1-12分块过程–在几何体上移动块顶点移动顶点以更好的表现几何体的形状–所有显示的顶点可以立刻投影到几何体–可以单独在几何体上移动它们–可以一次移动多个–沿着固定平面或线/矢量移动9/9/05Inventory#002277D1-13MovingVerticesofDifferentAssociations颜色表明了关联类型及顶点可以进行的移动方式(边也遵循这一标准,不包括红色)–红•约束到几何点（point）•除非改变关联，否则不可移动–绿•约束到曲线（curve）•在特定的曲线上滑动–白•约束到曲面（surfaces）•在任何ACTIVE曲面上滑动(在模型树中打开显示的曲面)•如果不在曲面上,将跳到最近的ACTIVE曲面上移动–蓝•自由（通常是内部）顶点•选择顶点附近的边，并在其上移动9/9/05Inventory#002277D1-14分块过程–设置网格尺寸设置网格尺寸–通过设置曲面和曲线网格尺寸快速定义六面体网格尺寸–或设置edge-by-edge细化调整–自动copytoparalleledges（复制到平行边）9/9/05Inventory#002277D1-15边参数17划分法则Side1Side2Spacing1=1.0Spacing2=1.0Ratio2=1.5Ratio1=1.5箭头指明side1和side2Side1箭头底部Side2箭头顶部网格距离可以链接到其他边要求的实际Spacing1–side1侧前两个网格点的距离Ratio1–从side1向中心的生长比率Spacing2–side2侧前两个网格点的距离Ratio2–从side2向中心的生长比率MaxSpace–edge上最大网格单元距离9/9/05Inventory#002277D1-16观察边投影形状网格生成后右击Edges-Projectedshape观察边投影形状–首先设置网格尺寸,并计算生成网格,因为实际上只是将每条边上的网格点移动到在网格中最后的位置9/9/05Inventory#002277D1-17分块过程–观察网格NoprojectionFaceprojection观察网格–可以在过程任何时期创建网格–网格有不同的投影方法–选择Projectionfaces可以完全描绘几何体–通过在模型树中打开Part观察指定曲面的网格–使用Scanplanes观察内部网格9/9/05Inventory#002277D1-18分块过程–检查网格质量使用网格质量直方图–Determinant决定指标•测量单元变形•大部分求解器接受0.1•争取0.2–Angle角度•单元最小内角•争取18度–Aspectratio纵横比–Volume体积–Warpage扭曲•争取45度通过设置直方图，你可以显示指定质量范围内的网格单元9/9/05Inventory#002277D1-193DPipeJunction指南练习3DPipeJunction实例#29/9/05Inventory#002277D1-20O-grid–定义O-gridC-gridL-grid没有O-gridO-gridO-grid是一步创建的一系列块结构，排列成“O”型或环绕型–3种基本类型，采用相同的操作方法都被称为“O-grids”•O-grid•C-grid(半个O-grid)•L-grid(四分之一O-grid)–当块必须位于曲线或曲面上时减少歪斜•圆柱•复杂几何–提高壁面附近聚集的网格点的效率9/9/05Inventory#002277D1-21绕体O-网格在对象外围创建O-grid解决环绕固体区域的边界层问题而不必增加网格点数目9/9/05Inventory#002277D1-22创建O-Grids–缺省O-Grid注意:内部块含有所有内部边和顶点7blocksin3D5blocksin2D选择blocks环绕face,edge,或vertex为O-grid选择块–可以通过visible（可视）,all（全部）,part,aroundface（环绕面）,aroundedge（环绕边）,aroundvertex（环绕点）,2cornermethod（对角点）选择9/9/05Inventory#002277D1-23创建O-Grids–添加面O-grid穿过这个面在创建O-grid过程中添加面–O-grid“穿过”选定的块的面–一般情况下,在“平坦部分”添加面–增加一个面实际上等价于增加了面两侧的block块O-grid穿过这个面半O-grid(C-grid)使用例子–管道末端–对称平面–复杂几何体9/9/05Inventory#002277D1-24创建O-Grids–添加多个面四分之一O-grid(L-grid)看起来在一个方向上是C-grid在另一个方向是L-grid四分之一O-grids可以用来对三角形划分块环绕选定的块可以添加任意数目的面–如果添加所有环绕块的面,结果是没有任何变化，因为O-grid穿透了所有面创建O-Grids–环绕块9/9/05Inventory#002277D1-25选择Aroundblock(s)创建O-grid环绕选定的块–用于创建环绕固体对象的网格–例子•圆柱绕流•环绕飞机或汽车体的边界层9/9/05Inventory#002277D1-26比例缩放O-Grids选择的边factor=1Factor=0.3在创建过程中或创建后，O-grids可以改变尺寸–缺省情况下O-grid尺寸设置为使网格扭曲最小–实际上，通过设定选择的边，你可以缩放所有平行的O-grid边–选定的边赋予的factor为1–数字1将收缩边因此创建一个更大的内部块9/9/05Inventory#002277D1-27O-Grids–实例应用通过使用O-grid网格可以得到改进在块角点生成较差网格的例子划分O-grid之前9/9/05Inventory#002277D1-283DPipeJunction指南Finish3DPipeWorkshop,CapturetheRodandAddO-Block9/9/05Inventory#002277D1-29索引控制ijk1243:1i=1j=2k=4O-grid3=1所有块和顶点通过全局索引（index）表定义–初始块包含i,j,k索引，并与全局直角坐标系x,y,z,对齐–通过分割创建的子块维持这个方向–O-grids不符合这个方向,因此每个O-grid创建一个新的索引方向(O3,O4,etc…)–顶点索引通过Vertices-Indices显示9/9/05Inventory#002277D1-30使用索引控制Blockscanbeturnedoffandonbasedonindices–使用索引控制打开或关闭块显示–许多操作可以只针对显示块•分割块•延伸分割•调节O-grid大小重新设置所有可视Selectcorners通常快于复选索引箭头imin=2max=3i=2i=3imin=1max=2i=1i=2O3=1O3min=1max=1O3=1O3=1O3=1O3min=0max=0O3=0O3=0O3=0O3=09/9/05Inventory#002277D1-31扫描平面Scanplanes右击Pre-mesh-Scanplanes调出scanplane面板Select按钮用于选择一条边–scanplane垂直于这个边观察内部网格–作为质量直方图的辅助用来诊断坏网格的成因–使用Select按钮选择边,Scanplanes垂直选定的边–或选择索引方向的代码•#0–i•#1–j•#2–k•#3,4,etc…O-grids9/9/05Inventory#002277D1-32分块过程–输出网格转换成非结构网格(右击Pre-mesh)输出结构网格转变pre-mesh到永久网格–两种格式，取决于你使用的求解器•非结构(Pre-mesh-ConverttoUnstructMesh)•结构(File-Blocking-SaveMultiblockMesh)–分块的改变不会再影响网格–此后网格可以通过Editmesh标签栏中的任何工具编辑–此后网格可以平滑9/9/05Inventory#002277D1-333DPipeJunction指南Examinethe3DPipeMesh使用scanplanes和indexcontrol9/9/05Inventory#002277D1-35SphereCube指南练习theSphereCube实例#39/9/05Inv