OpenFoam自帶的snappyHexMesh這個網格生成工具，snappyHexMesh可以自動地從STL，OBJ文件生成六面體及多面體網格。網格依靠迭代將一個初始網格細化，并將細化的網格變形以依附于表面。在這個過程之后可以選擇是否插入網格邊界層。snappyHexMesh通過一個預定義的網格質量標準進行控制，這個標準非常靈活，表面處理貼合功能非常強健并且可以并行運算。下面以一個簡化模型的網格劃分過程來說明snappyHexMesh在EASYCAE云計算平臺上的使用方法。

這個模型中軸I和軸II相對滾動，陰影部分為流體區域，需要劃分網格。

圖1模型示意圖

首先創建流體區域的模型solid1，如圖1所示。為了對兩個滾子周圍的網格進行細化以及定義兩個滾子的旋轉域，這里需要另外創建兩個部件solid2和solid3，其半徑分別比軸I和II的半徑略大，重合的區域即為旋轉的區域。在三維CAD軟件中裝配完成后，生成step文件并上傳到云計算平臺，如圖2所示。紅色的零件為solid2和solid3。

圖2 step幾何模型上傳導云計算平臺

在執行snappyHexMesh之前，用戶需要創建一個充滿全部網格區域的六面體背景網格。這里創建一個基底長方體將區域包含進來，其參數和效果如圖3所示。背景網格創建完成后，需要刪除不需要的網格，而留下模型內部的網格。snappyHexMesh通過一個位置矢量點確認所要保留的區域。本模型中點的坐標位置應該落在流體域內部。

圖3 創建基底立方體

在網格創建的屬性菜單欄里，用戶可以設置相關參數控制整體的網格質量和網格數量。網格數量控制主要通過設置背景網格的三個方向上網格節點數，控制整體的網格大小；設置級別過渡層數控制網格的過渡，級別越高，網格從疏到密過渡層數越多，網格越平順；設置光順迭代數控制網格的計算迭代次數，迭代次數越多，網格質量越好。

圖4 網格屬性設置

接下來，用戶需要在平臺左側模型樹中的Mesh Refinements進一步網格設置，對網格進行局部細化。平臺實現了多種功能的網格細化，包括特征細化、區域細化、表面細化和邊界層添加等。特征細化用來細化模型的邊線，其界面如圖5所示。其中細化等級越高，網格越密。表面細化用來細化指定面上的網格以及創建旋轉區域，這里通過選中solid2來創建solid1和solid2的重合區域為旋轉域。表面細化的結果如圖6所示。

圖5 創建特征細化和表面細化

圖6 完成表面細化

同時，再指定soild2的區域細化，這樣兩個零件重合的實體部分的網格也會被細化。最后，通過設置邊界層添加可以得到包含了邊界層網格的最終結果，如圖7所示。可以看到，局部網格得到和很好的細化，并且添加了5層邊界層網格。

從這個例子可以看到，OpenFoam自帶的網格劃分工具snappyHexMesh強大且完整的網格劃分能力。

圖7 細化后的網格及其局部圖

內容來自公眾號：EASYCAE云計算平臺