ANSYS-ICEM-CFD中文教程

ANSYS.ICEM-CFD中文教程ICEMCFD工程Tutorials目录中每个工程是一个次级子目录。每个工程的目录下有下列子目录：import,parts,domains,mesh,和transfer。他们分别代表：•import/:要导入到ICEMCFD中的集合模型交换文件，比如igs，STL等；•parts/:CAD模型•domains/:非结构六面体网格文件(hex.unstruct),结构六面体网格分区文件(domain.n),非结构四面体网格文件(cut_domain.1)•mesh/:边界条件文件(family_boco,boco)，结构网格的拓扑定义文件(family_topo,topo_mulcad_out),和Tetin几何文件(tetin1).•transfer/:求解器输入文件(star.elem),用于Mom3d.的分析数据mesh目录中Tetin文件代表将要划分网格的几何体。包含B-spline曲面定义和曲线信息，以及分组定义Replay文件是六面体网格划分的分块的脚本鼠标和键盘操作鼠标或键盘操作功能鼠标左键点击和拖动旋转模型鼠标中键点击和拖动平移模型鼠标右键点击和上下拖动缩放模型鼠标右键点击和左右拖动绕屏幕Z轴旋转模型F9按住F9，然后点击任意鼠标键进行操作的时候进行模型运动F10按F10紧急图象Reset第二章ICEMCFDMeshEditor界面TheMeshEditor,创建修改网格的集成环境，包含三个窗口•TheICEMCFD主窗口•显示窗口•TheICEMCFD消息窗口主窗口主窗口中除了图形显示区域，外，还有6个radio按钮：File,Geometry,Meshing,EditMeshandOutput.TheFileMenuTheFilemenu包含•Open,Save,Saveas,Close,Quit,Projectdir,Tetinfile,Domainfile,B.Cfile,Importgeo,Exportgeo,Options,Utilities,Scripting,Annotations,Importmesh,DDNpart.TheGeometryMenuTheGeometrymenu模型修补和编辑，边界条件的设置，调用ICEMCFDDDN。它包含•DDNtools,Boundconds,Repair,Utilities,Globalsetup.模型编辑模式，由一排彩色radiobuttons控制•Surface,Curve,Point,Material,Density,Loop.它们又分别具有次级菜单•Create,Delete,Modify,Meshparams,Changefamily,Copy/move.TheMeshingMenuThemeshingmenu包含ICEMCFD各种网格划分模块。只有用户拥有楼阁模块的license，他才可以使用这个模块。目前ICEMCFD提供下列模块：•Hexa,Tetra,Global,Prism,Quad,AutoHexa,Mulcad/Padamm,P-Cube按不同的按钮会调用不同的模块。TheEditMeshMenuTheEditMeshmenu包含必要的网格编辑功能,粗化、平滑合并等。具体的操作有：•Copy/move,Smooth,Refine,Coarsen,Merge,Extrude,Diagnostics,Uncouple,Bandwidth,Changetype,Changefamily,Utilities,Editnodes,Editelements,Editedges,EditBlocks,Editsubfaces,RepairTheOutputMenuTheOutputmenu针对不同求解器进行边界条件的设置。此外用户可以调用Mom3d和Visual3进行网格自适应和可视化。可使用的功能有：•Selectsolver,Boundconds,Solverparams,Solverinput,Runsolver,Visual3,Mom3d,RAMM-ICENote:TheICEMCFD后处理模块Visual3,网格优化模块Mom3d,以及与RAMM-ICE的内燃机网格接口必须有另外的licenseTheUtilitiesCluster这些功能都位于主窗口的右上角：•Help:connectstheusertotheICEMCFDon-linehelp•Orient:控制显示坐标•View:定制显示属性•Undo:操作反悔•Redo:撤销反悔•Print:打印•Shell:调用一个X-Term命令窗口显示窗口Thedisplaywindow,处于屏幕右边,允许控制按照family,geometricentity,elementtypeanduser-definedsubsets来显示.Important:Sincesomefunctionsareperformedonlyontheentitiesshown,theDisplaywindowisaveryimportantfeaturetousewhenisolatingtheparticularentitiestobemodified.FamiliesColor-codedandcustomizable,displaybyfamily,asdefinedinthemesherinterface,isavailableinthiswindow.GeometryWhenthisbuttonistoggledon,theuserhascontroloverthedisplayofgeometricentities.TheOptsbuttonbesideforeachentitytypeallowscontroloverthedisplaycharacteristics.Note:Basedonthedomainfilechosen,thistogglebuttonwilleitherbelabeled“unstructured”or“structured,”orbeabsentaltogetherifnodomainfileisspecified.•StructuredorUnstructured:Asidefromdisplayofthemeshbasedonelementtype,forevengreaterpower,ICEMCFDallowstheusertocreatecustomsubsets;thecarefuldisplayofwhichallowsagreatdealofcontrolinthemeshoperations.•DisplaySubset:Thistogglebuttonallowsyoutodefinesubsetofyourmodelbasedonasetofnumerousattributes,includingelementtype,screenselection,coordinateposition,etc.第三章ICEMCFDTetra四面体网格划分器自动对CAD模型或者STL模型生成四面体网格，无需先生成表面网格这是Tetra生成的棱拄和四面体混合网格，包含55万四面体网格和12层33万棱拄网格介绍Tetra采用8叉树算法来对体积进行四面体填充并生成表面网格。用户必须事先规定一些关键的点和曲线。Tetra具有强大的网格平滑算法，以及局部适应性加密和粗化算法。对于复杂模型，ICEMCFDTetra具有如下优点:•基于8叉树算法的网格生成•快速模型set-up•网格与表面拓扑独立•无需表面的三角形划分•可以直接从CAD模型和STL数据进行网格生成•对CADsurfacesand/orSTLRepresentation定义网格尺寸•控制体积内部的网格尺寸•四面体的节点和曲线与事先的规定匹配•采用Naturalsize单独的决定几何特征上的四面体网格尺寸•体积网格和表面网格的平滑、节点合并和边交换•四面体网格能够合并到混合网格中，并实施平滑操作•单独区域的粗化•Enforcementofmeshperiodicity,bothrotationalandtranslational•表面网格编辑和诊断工具•局部细化和粗化•为多种材料提供一个统一的网格•快速算法:1500cells/secondICEMCFDTetra的输入ICEMCFDTetra的输入方法有：•SetsofB-SplinecurvesandtrimmedB-Splinesurfaceswithprescribedpoints•TriangularsurfacemeshesasgeometrydefinitionB-Spline曲线和曲面当B-spline曲线和曲面输入后，采用线段和三角形对曲面和曲线进行近似，并在预先规定的点上设置顶点。B-Spline曲线允许Tetra处理表面上的间断。如果在表面的边界上没有定义曲线，Tetra划分的三角形会自由的越过间断。而预先规定的点会使得它认出曲线上尖锐的拐弯。Tetra中有工具来自动的在尖锐的特征上获取点和曲线。三角形表面网格对于三角形表面网格，关键点和曲线能够自动的被识别。虽然Tetra生成的网格上的节点不完全和原始的网格重合，但是它会符合模型的形状。这对于从别的网格数据或者立体扫描数据中导入几何模型是很有用处的。ICEMCFDTetra中的智能几何ICEMCFD的CAD接口，保留有CAD几何模型的参数化描述，网格可以在修改过的几何模型上重新生成。在CAD中选中被导入的模型带有附加的信息，它们与主几何模型一起存储，几何模型的参数改变后，用户要重新生成网格只需简单的FileSave，就可以立即进行非结构四面体网格重新计算。八叉树算法Tetra网格生成是基于如下的空间划分算法：这种算法需要的区域保证必要的网格密度，但是为了快速计算尽量采用大的单元。1.在几何模型的曲线和表面上规定网格尺寸2.构造一个初始单元来包围整个几何模型3.单元被不断细分来达到最大网格尺寸（每个维的尺寸按照1/2分割，对于三维就是1/8）4.均一化网格来消除悬挂网格现象5.构造出最初的最大尺寸单元网格来包围整个模型6.节点调整以匹配几何模型形状7.剔除材料外的单元8.进一步细分单元以满足规定的网格尺寸要求9.通过节点的合并、移动、交换和删除进行网格平滑Family设置,MaterialPoints,预先规定Points在ICEMCFD中可以对几何模型中的各种几何元素进行分组，形成不通的families。这样允许用户对不通的families进行不同的参数设置。除了对不通families设置边界条件，用户还可以对每个family定义控制网格尺寸的参数：maximumlength,initialheight,andheightratio。此外还可以对单独的曲线和表面定义网格尺寸参数。这样通过预先规定的网格尺寸参数，用户可以控制四面体节点和关键区域的边的位置。如上面的八叉树算法已经描述的，当网格划分器调整网格节点以匹配几何模型外形时，它首先匹配预先规定点和曲线。在单元剔除步骤，Tetra要求在每个需要进行分析的不同材料内定义一个materialpoint。对于CFD，materialpoint可以来定义流体区域；对于结构有限元分析，可以来定义固体区域；或者对于耦合传热问题，用来定义两种区域。ICEMCFDTetra重要特性NaturalSize如果对一个family定义的最大四面体尺寸比某个成员几何元素大，用户必须使用naturalsize限制。Theusercanspecifyanaturalsizethatisproportionaltothereferencetetrasize;itshouldbeassignedavaluethatisslightlysmallerthanthesmallestgapinthemodel,soth