ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法

來源:CFD讀書筆記

主要來講一講Mesh中典型的幾種網格劃分方法。

1 四面體網格

在三維網格中,相對而言四面體網格劃分是最簡單的。在workbench中,四面體網格的生成主要基于兩種方法:RGRID算法和ICEM CFD tetra算法,具體如下:

1.基于TGRID算法的四面體網格,TGRID算法的四面體網格有以下特點:

劃分網格是一次從幾何的邊、面、體的順序劃分網格。

劃分網格時都考慮到了幾何體上的面積邊界,包括邊界層上網格的設置等。

主要適用于比較好即較“干凈”的幾何體。

同一幾何體上可以有不同的網格類型,如掃掠法產生的網格。

2.基于ICEM CFD Tetra法的四面體網格有以下特點:

劃分網格時依次從幾何的體、面、邊順序劃分網格。

主要適用于比較“爛”即比較“臟”的幾何體。

幾何體上的面積邊界等的影響往往可能被忽略,即粗糙的網格可能忽略幾何體表面細節。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖1

2 掃掠

這種網格劃分方法主要是產生六面體網格或者棱柱形網格。但要注意被劃分體必須是可掃掠(規則幾何體)的,且有單一的原面和單一的目標面。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖2

3 自動劃分

自動劃分實際就是在四面體與掃掠型劃分之間自動切換,這取決于被劃分的幾何體能否被掃掠。具體的說當幾何體不規則(即不能被掃掠)時,程序就自動產生四面體。反之,當幾何體規則(即能被掃掠)時就產生六面體網格。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖3

4 六面體為主

Hex-Dominant網格實際上是在模型的外面生成六面體單元,而里面是四面體單元。它的算法是先在外表面生成一個平面網格,然后經過向內拖拉形成塊/錐,最后再在內部添加錐形四面體單元。這種方法適用于塊狀的幾何體,而對于細長類的幾何體適用性并不好。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖4

5 多區域

多區域掃掠型(Multizone Sweep Meshing)主要用來劃分六面體網格。其特點就是具有幾何體自動分解的功能,從而產生六面體網格。如下圖所示左邊的幾何體,若以常規的方式想劃分成全六面體網格,則需要先將幾何體切分成四個規則體后,再掃掠成六面體網格。然而在workbench中,只要直接使用多域掃掠法,程序就能自動處理劃分成六面體網格。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖5

6 直接劃分

在ANSYS Workbench 19.2中可以直接劃分網格(Direct Meshing),操作時只要在樹形窗口幾何體(Geometry)項下用鼠標選中相應的幾何體,再在右鍵彈出的快捷菜單中選中Genetate Mesh產生網格即可。

直接劃分網格的最大的優點之一就是能單獨地劃分幾何體的網格,即以前劃分網格時只能整個模型一起同時劃分。顯然,對于我們而言,直接控制網格劃分具有更大的柔性。

ANSYS Workbench Meshing網格劃分的幾種方法的圖6

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