ansysicem-cfd教程(編輯修改稿)
2025-07-22 05:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 沒有定義曲線，Tetra劃分的三角形會自由的越過間斷。而預(yù)先規(guī)定的點(diǎn)會使得它認(rèn)出曲線上尖銳的拐彎。 Tetra 中有工具來自動的在尖銳的特征上獲取點(diǎn)和曲線。三角形表面網(wǎng)格對于三角形表面網(wǎng)格，關(guān)鍵點(diǎn)和曲線能夠自動的被識別。雖然Tetra生成的網(wǎng)格上的節(jié)點(diǎn)不完全和原始的網(wǎng)格重合，但是它會符合模型的形狀。這對于從別的網(wǎng)格數(shù)據(jù)或者立體掃描數(shù)據(jù)中導(dǎo)入幾何模型是很有用處的。ICEM CFD Tetra中的智能幾何ICEM CFD的CAD接口，保留有CAD幾何模型的參數(shù)化描述，網(wǎng)格可以在修改過的幾何模型上重新生成。在CAD中選中被導(dǎo)入的模型帶有附加的信息，它們與主幾何模型一起存儲，幾何模型的參數(shù)改變后，用戶要重新生成網(wǎng)格只需簡單的File Save，就可以立即進(jìn)行非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格重新計(jì)算。八叉樹算法Tetra網(wǎng)格生成是基于如下的空間劃分算法：這種算法需要的區(qū)域保證必要的網(wǎng)格密度，但是為了快速計(jì)算盡量采用大的單元。1. 在幾何模型的曲線和表面上規(guī)定網(wǎng)格尺寸2. 構(gòu)造一個(gè)初始單元來包圍整個(gè)幾何模型3. 單元被不斷細(xì)分來達(dá)到最大網(wǎng)格尺寸（每個(gè)維的尺寸按照1/2分割，對于三維就是1/8）4. 均一化網(wǎng)格來消除懸掛網(wǎng)格現(xiàn)象5. 構(gòu)造出最初的最大尺寸單元網(wǎng)格來包圍整個(gè)模型6. 節(jié)點(diǎn)調(diào)整以匹配幾何模型形狀7. 剔除材料外的單元8. 進(jìn)一步細(xì)分單元以滿足規(guī)定的網(wǎng)格尺寸要求9. 通過節(jié)點(diǎn)的合并、移動、交換和刪除進(jìn)行網(wǎng)格平滑F(xiàn)amily設(shè)置, Material Points, 預(yù)先規(guī)定Points在ICEMCFD中可以對幾何模型中的各種幾何元素進(jìn)行分組，形成不通的families。這樣允許用戶對不通的families進(jìn)行不同的參數(shù)設(shè)置。除了對不通families設(shè)置邊界條件，用戶還可以對每個(gè)family定義控制網(wǎng)格尺寸的參數(shù)：maximum length, initial height, and height ratio。此外還可以對單獨(dú)的曲線和表面定義網(wǎng)格尺寸參數(shù)。這樣通過預(yù)先規(guī)定的網(wǎng)格尺寸參數(shù)，用戶可以控制四面體節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵區(qū)域的邊的位置。如上面的八叉樹算法已經(jīng)描述的，當(dāng)網(wǎng)格劃分器調(diào)整網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)以匹配幾何模型外形時(shí)，它首先匹配預(yù)先規(guī)定點(diǎn)和曲線。在單元剔除步驟，Tetra要求在每個(gè)需要進(jìn)行分析的不同材料內(nèi)定義一個(gè)material point。對于CFD，material point可以來定義流體區(qū)域；對于結(jié)構(gòu)有限元分析，可以來定義固體區(qū)域；或者對于耦合傳熱問題，用來定義兩種區(qū)域。ICEM CFD Tetra重要特性Natural Size如果對一個(gè)family定義的最大四面體尺寸比某個(gè)成員幾何元素大，用戶必須使用natural size限制。The user can specify a natural sizethat is proportional to the reference tetra size。 it should be assigneda value that is slightly smaller than the smallest gap in the model,so that the mesher will further subdivide the tetrahedra to matchthis geometric feature.The natural size limit 將是整個(gè)網(wǎng)格中的最小尺寸。Only if the user defines a smaller max size on a geometry entity will Tetra continue to subdivide until meetingthe maximum size request. The effect of the natural size limit is ageometrybased adaptation of the mesh.Tetrahedral Mesh Smootherthe tetrahedral smoother計(jì)算每個(gè)單元的質(zhì)量。然后根據(jù)用戶指定的質(zhì)量要求進(jìn)行平滑。Smoother修改所有不符合標(biāo)準(zhǔn)的單元——節(jié)點(diǎn)被移動、合并，邊被交換，或者單元被刪除。如此重復(fù)直到滿足要求或者達(dá)到一定的迭代次數(shù)。有時(shí)候用戶不愿對某個(gè)family進(jìn)行網(wǎng)格平滑，ICEM CFD Tetra 提供 fix_families 功能來指定某個(gè)family保持不變。此外，另外一個(gè)相似的功能fix_prisms，用來排除棱拄單元的平滑。 Tetrahedral Mesh CoarsenerCoarsening和smoother的過程相似。此外也可以采用fix_families來排除某個(gè)family的coarsen操作。如果coarsen操作中，size_check 選項(xiàng)打開，得到的網(wǎng)格在所有幾何元素上會滿足預(yù)設(shè)的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。而且Tetra包含了完全的投影projection和smoothing工具tools，以及單元創(chuàng)建、刪除、分裂、交換和uniform enforcemen
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