自动体网格生成

11.0NewFeatures1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.11.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryInventory#0023821-1自动体网格划分1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-211.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0体网格划分•自动创建三维网格单元填充空间–一般为“非结构”•主要为四面体网格–全三维分析•二维分析不能真实模拟–内/外流动模拟–结构化实体建模–热应力–更多内容!•标准流程–从几何开始•Octreetetra（八叉树四面体）–Robust（鲁棒性）–Walkoverfeatures•Cartesian（迪卡尔）–最快•必须设定尺寸–从已存在的网格开始•Delauney/T-grid–快速•AdvancingFront–梯度光顺，尺寸过渡•六面体核心网格•全六面体–同时存在几何和面网格•部分模型已存在网格–增长层•“棱柱”–“多区域”•Block1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-311.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0•网格计算–网格完成网格体网格•生成棱柱网格(可选)–作为分开的过程–也可以随四面体网格生成自动划分一般步骤•首先设置体网格参数–全局参数设置体网格参数–选择网格类型–在网格类型下选择网格生成方法–为特定方法设置选项•设定网格尺寸–全局•作为面网格–局部•局部/面/线网格设置•作为面网格•限于从几何开始–Octree（叉树）–Cartesian（迪卡尔）•定义体区域–一般在复杂模型上进行Octree划分–多区域•定义密度区域(可选)•在体内几何不真实存在的区域定义网格尺寸•导入/创建表面网格–作为面网格–对于Delauney,AdvancingFront,T-grid,Hex-Dominant•所有这些类型采用全局和局部网格设置，从几何开始自动创建网格而不需要用户干预，•如果有疑问，可以先生成面网格，然后从面网格开始。1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-411.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0定义材料点•定义体区域可选用于复杂几何多体区域几何-创建体材料点两点中心任意选择两点使其中点在体区域内首选在特定点通过体内点在体内定义体区域由拓扑关系通过设置封闭曲面定义体必须首先建立诊断拓扑整个模型自动定义所有体已经选择的面用户从封闭体选择面1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-511.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0网格类型•四面体/混合–最普遍–四面体–带有六面体核心网格•六面体网格(cartesian)填充主要区域•四面体(阵面推进法则)用来填充表面或棱柱层和六面体核心网格之间的区域•四面体和六面体网格间采用金字塔过渡–有附面层•从三角形表面网格生成棱柱层•从四边形面网格生成六面体网格•四面体/或六面体核心网格填充内部区域•金字塔覆盖四边形区域–六面体核或六面体附面层–与结构六面体网格合并的混合网格纯四面体有棱柱层的四面体四面体/棱柱层/六面体核心网格1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-611.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0网格类型•六面体为主的网格–从已存在的四边形面网格开始–近表面的六面体网格质量较好–有时内部网格质量稍差–能够很好满足静态变形要求•笛卡尔–自动纯六面体–Rectilinearmesh–阶梯梯度–体适应–最快速创建体网格方法1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-711.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0网格生成方法•四面体/混合–鲁棒性(八叉树)•和面网格一样PatchIndependent–保留体内四面体网格•如果已经有复杂的不干净的几何•不想花太多时间处理几何•不想花太多时间仔细化面网格•不想花时间修补简化几何•只需要在几何上设置适当的尺寸–Parts–Surfaces–Curves1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-811.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0八叉树方法Octree几何网格细节网格忽略狭长面•ICEMTetra使用独立于几何小面的Octree方法–体网格•首先生成独立于几何模型的体网格•网格节点映射到模型表面、线和点上•同时产生表面网格–网格与几何表面的构成不关联•不是表面上所有的边需要捕捉•隐藏线/点–Delete–Filterpoints/curvesunderBuildDiagnosticTopology1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-911.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0八叉树四面体网格对几何的需求•需要封闭的几何模型BuildDiagnosticTopology查找丢失的面查找洞和缝隙四面体能忽略小于当地网格尺寸的缝隙推荐捕捉几何的特征线和点推荐定义区域的材料点对于简单的几何，四面体网格生成器能够自动生成物质点设置全局、表面和线段的网格参数注意网格数量信息几何修复工具能快速找到问题并予以解决丢失入口面高亮黄边显示洞的存在1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1011.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0使用点和线特征•引入几何模型•不包括点和线•仅在表面设定网格大小粗化的网格忽略了几何细节•曲线和点影响网格捕捉几何的能力!•创建拓扑能容易地捕捉几何的特征线与点•曲线和点包括•网格参数在面和线上设置捕捉了网格细节1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1111.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0Octree–选项•设置选项:全局网格设置体网格参数–作为后台运行•作为独立过程运行.图形界面保持交互式.–快速过渡•从粗网格到细网格快速过渡•减少网格量–EdgeCriterion（边评判）•通过一个因子细分网格比设定参数能更好的捕捉几何外形–定义Thincuts•处理细缝、尖角的工具•用户选择一对部件•解决两个相邻面的单元突越–光顺•网格生成后自动光顺–粗化–更多细节请见帮助手册1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1211.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0Octree–选项•运行选项:计算网格体网格参数–创建棱柱层•部件网格设置后开始•四面体网格完成后立即开始•在现有的四面体网格上生成–创建六面体核心网格•保留表面网格（或棱柱层），抛弃四面体网格•迪卡尔网格填充体内部•金字塔过渡–输入•选择几何–选择所有可见–一个一个部件进行•每个部件网格独立•部件之间网格非一致–从文件开始•选择tin文件–使用已有的网格•选择已经生成面网格的部件•采用一致性匹配八叉树体网格和面网格1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1311.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0基于曲率变化的网格自适应加密•基于曲率网格细分–八叉树–自动细分以捕捉几何细部特征，细分的网格小于表面设定的网格–输入尺寸需要与ScaleFactor相乘，该值是网格细分的下限–主要用于几何形状确定网格大小，避免了对每一对象设定网格参数NaturalSize:与Factor相乘得到全局最小的网格尺寸设定网格尺寸（Prescribedelementsize）:表面/曲线的最大网格参数与比例因子相乘得到的实际网格尺寸设定网格尺寸足够了在曲率变化段网格自动细分1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1411.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0曲率自适应PrescribedsizeMinsizelimitRefinement=12•加密–沿圆上布置的网格数量–避免网格细分达到globalminimum这会造成网格数量极其大–沿圆布置的网格数量达到设定值后即停止增长–不会低于网格Naturalsize的网格•例子–采用更大的网格完成细化网格填充–不用全局最小尺寸捕捉曲率1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1511.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0自适应加密,缝道处的网格PrescribedsizeMinsizelimitCellsinGap=5PrescribedsizeNaturalsize(1/5thsmaller)CellsinGap=5•缝道单元–在窄缝隙的需要的网格数量–避免网格细分达到globalminimum这会造成网格数量极其大–沿圆布置的网格数量达到设定值后即停止增长–缝隙网格不会小于naturalsize•例子–缝隙仅仅一个网格–不会小于naturalsize–必须设置更小的naturalsize1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1611.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0Workshop进行EngineBlock教程1/10/2007©2006ANSYS,Inc.Allrightsreserved.Inventory#0023821-1711.0NewFeaturesANSYS,Inc.ProprietaryTrainingManualANSYSv11.0网格生成方法•四面体/混合网格–快速(阵面推进)•如果已经有质量好的表面网格–从表面网格开始–从八叉树–从导入的部分面网格•Usesinitialpointcloud;distributedsothatthecentroidofanytetraisoutsidecircumsphereofanyneighbor