機翼網格的案例
[案例分析]Pointwise使用Extrude功能生成二維機翼網格
說明：本帖講的是使用Pointwise如何生成一個2D機翼的網格，其幾何模型是NACA 6412，NACA的機翼經常用來作為CFD方法的驗證算例。
2、在做網格前，首先在腦子里要有一個網格拓撲結構的基本概念，這樣你在畫網格時了如指掌（比如是否要添加輔助的線段等等），才能提高效率）。
3、首先是導入網格，導入NACA6412.igs，導入后首先要做的應該是選擇維數和求解器（2D or 3D，首先選擇求解器能夠避免你所畫的網格不適應你后來選擇的求解器）。
4、在畫網格之前，首先你應該設定在網格線上的節點數。1、默認設置（Defaults）;2、選擇網格線（Connector）；3、選擇點數（Dimension）;4、輸入75。
5、使用在幾何元素基礎上建立網格線能夠快速的生成網格線（Connectors on Database Entities）,在列表（list）中選擇所有的幾何曲線，點擊快速菜單欄中的Connectors on Database Entities。如果想要看生成網格線上的點的分布，選擇生成的網格線然后點擊快速菜單欄的Point on。
6、在機翼的后緣處，不需要默認設置那么多的點，這是通過平均間距（Average delta s）來調控的，首先選擇后緣處的兩條網格線，選擇Grid，Dimension，選擇平均間距（Average delta s），輸入0.0005，點擊生成點（Dimension），這樣在這兩條網格線上就獲得了合適的點分布。
7、那么如何像ICEM中那樣能夠控制節點的密布分布或者說是增長呢，就需要用到，間距約束（Spacing constraints）。
展開 ICEM-鋸齒機翼類型結構化網格
對于這樣的鋸齒機翼結構化網格，難點比較多，又得考慮周期性，因此這個畫法比較特殊，分塊策略和之前大不同，需要根據機翼兩端將塊進行周期處理。（PS:一兩句說不清，就是大概這么個意思）
[案例分析]Gambit入門教程系列之—如何用Gambit生成機翼結構網格
15.生成如圖所以的體（綠色顯示的）
16.布置節點，參數如圖所示
17.選擇如圖所示的面，生成結構面網格
18.選擇該體的各面，生成結構網格
19.選擇剛剛生成的體，生成結構體網格
20.重復15-19，直至生成如圖所示的體網格
21.下面開始劃分端面網格，為了顯示更清爽一點，把生成的網格先隱藏掉
22。選擇端面的3個面，用拉伸的方式生成體
23。布置節點分布
24.生成機翼端面的網格，網格類型如圖所示
25.生成體網格，生成類型如圖所示
接下來就是設置邊界條件和輸出網格了，這些就不在此贅述了。
通過以上教程，希望大家學會的是gambit中劃分結構網格的思路，而不是局限于程式化的操作，教程中的外邊界大小，各節點的分布可以按照各位讀者的理解、經驗和喜好進行個性化的設置。另外，需要注意的是，對于一些后緣非常凹（比如說超臨界翼型）的機翼來說，需要對后緣進行圓滑或者光順，否則生成的網格極有可能出現skew》0.97的情況，從這點說，gambit生成結構網格的能力確實不行，提供網格光順基本上沒有用，不像pointwise等軟件，對于結構網格的光順能極大的提高網格質量。
本文轉自網絡，感謝原作者。
對文章中具體內容感興趣或者對使用CATIA幾何建模，ANSYS ICEM網格生成，Pointwise軟件使用方法，ANSYS Fluent軟件，CFD++軟件，STARCCM軟件及開源軟件SU2軟件感興趣的讀者可以關注技術鄰賬號：Oler或添加作者QQ3116264744。
展開 FLUENT動網格案例之十一：基于動網格算法的二維剛性截面機翼簡諧振動氣動特性分析 ￥99
二維剛性截面機翼扭轉振動流體力仿真分析
氣動彈性問題一直是流固耦合現象研究的重要課題，而二維剛性截面的機翼扭轉振動則是氣動彈性研究最基本的入門案例。如下圖所示，圓形的計算域內，邊界上為壓力遠場，為了減小動網格計算量，靠近機翼的內部區域為彈簧光順和網格重生成區域，外部則為靜止網格。經過兩次放大后可以看出二維非結構的三角形網格也可以有很高的網格質量。
為了對作簡諧振蕩運動的Naca翼型的氣動特性（升力系數，阻力系數和力矩系數）進行數值計算，來流速度為V， 攻角的變化規律為：Alpha（t）=A/2*sin(omega*t)，其中，A=10度，omega=10*pi 弧度/秒。剛體運動UDF實現翼型的俯仰運動，由于在FLUENT的UDF中只能指定速度，角速度；所以，需要將攻角對時間求導，得到轉動角速度的規律：D（alpha）/dt=A*omega/2*cos(omega*t)
動網格實現結果
氣動彈性研究的對象已經從簡單的單翼，拓展到襟翼，前緣縫翼，副翼，翼梢等現代大型客機的機翼結構，感興趣的同學可以留言，希望研究的飛機氣動彈性課題內容。
文件列表
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[案例分析]Pointwise生成M6機翼(曲面翼梢）黏性網格 ￥29.99
(1) 本案例文件為《Pointwise非結構混合網格賞析》中涉及的案例1工程文件。
(2) 下載后得到的為pw格式文件，可直接導出cas等格式進行計算或在Pointwise軟件中打開進行學習編輯。
(3) 購買后為百度網盤地址和訪問密碼，可進行下載或轉存。
(4) 購買案例后學習工程中有相關問題可加案例QQ群進行答疑。
(5) 購買案例附送一次性Pointwise最新版本軟件指導安裝服務。
CFD網格劃分應該要多密？
需要注意的是，這里yp并不是第一層網格的高度，只是第一層網格中心節點的高度，因此劃分第一層網格高度是求得的yp數值的兩倍。
若計算得到y+不合理，如何進行優化？
由于第一層網格高度已求得，可利用網格劃分軟件得到初始流體網格，為確保計算得到的y+符合我們的目標值，一般需進行如下步驟：
(1) 求解計算初始網格，得到收斂解。
(2) 利用CFD后處理軟件得到y+云圖。
(3) 如果y+數值太大不合理，需要回過頭來繼續細化邊界層網格。
(4) 重新開始計算細化網格，直至我們得到合理的y+。
需要注意的小tips
一般來講，從計算得到的y+后處理云圖可以看到，y+并不是一個定值，可能有的y+合理，有的不合理，當我們細化網格時，首先需要確保的是我們分析的對象關鍵部位處理的網格y+在一個合理的范圍內。如下圖的二維機翼網格，就需要確保后緣部位的網格y+<1，因為該部位是最容易發生流動分離的地方，對機翼的升力及曳力計算具有很大的影響。
本文敘述了網格劃分邊界層高度計算的原理及方法，目前已有很多小工具可直接根據一些流動性參數，求得邊界層第一層網格高度，有興趣的讀者可以探討一下有哪些不同。
介紹CFD基礎理論及相應案例應用，歡迎關注
展開 真正的力學家是不需要CAE軟件的
我問為什么這能成為現階段最渴望的事情，他反問：“你就沒有自己寫有限元法基礎的大作業一行一行的看INP文件做前處理，自己繪制計算流體力學大作業的機翼網格，網格質量總是很差的時候嗎？ 面對那丑陋的Fortran語言，總想精通Abaqus和FLUENT，寬慰下自己啊?！?好有道理我竟無法反駁。這么能說會道的力學系學生，一定是個不可多得的人才！于是，我決定：不錄取他。
這幾年，我在國內國外的力學學術圈混來混去，原本以精通各家的CAE仿真的工具自豪的我，研究的風格也逐漸的有了自己對代碼的獨特審美，在高強度快節奏下像個哲學家，從來不用Abaqus和FLUENT。
無論是固體力學家，還是流體力學家，這兩圈子的力學家各個都能獨當一面，久而久之，我認識了太多優秀的力學家，然后，我發現一個殘酷的共同點——他們都不用Abaqus和FLUENT。
不厲害嗎？每一個都有自己的獨門絕技，掌握著對于某些問題精細的模擬和分析方法。
不獨立嗎？都自立門戶，每個講座侃侃而談，各種先進的方法和理論還有重大的應用如數家珍。
我問過其中一個力學博士后，我問：“你渴望Abaqus和FLUENT嗎？”
他說：“廢話，肯定渴望。”
我問：“為什么不學呢？沒精力？”
他嘆氣，”不，影響力學研究的水平?！彼馕渡铋L道：“優秀的力學家都是不用CAE軟件的。”
和我聊天的這個博后，本身家里就是個土豪，本科選專業的時候，家里說無所謂，反正等著回來收租，于是就報了力學專業，在課余主要鼓搗各種飛行器，四旋翼不知道買了多少個。他本科畢業的時候，周圍的同學不少都轉行去了金融還有計算機，只是他覺得自己既然是一個飛行器愛好者，就要拿個這方面的學位，于是就和院里一個做空氣動力學的老師讀了博士。
展開 [案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析
除此之外，Pointwise具有T-REX和Source功能可以實現對面網格和體網格的加密，具有對流場中任意區域進行加密控制的能力。
以下是本文作者基于Pointwise軟件和商業及開源軟件完成的一些驗證算例或項目工作。特分享如下。點擊部分項目標題，可跳轉至案例出售界面。
(1) Pointwise生成M6機翼(曲面翼梢）網格
項目說明：使用Pointwise生成了M6機翼(曲面翼梢）網格，并分別使用SU2軟件和ANSYS Fluent進行了氣動仿真計算。
（2）Pointwise生成運輸機驗證機構型全機網格
項目說明：使用Pointwise軟件生成了運輸機構型整機網格，包括機身、機翼、垂尾和平尾。使用了包括T-REX在內的多項技術。
(3) Pointwise生成逆向設計的"協和”號整機模型黏性網格
項目說明：基于公開圖片使用CATIA繪制了“協和”號超聲速客機整機模型，使用Pointwise生成了整機非結構混合網格，并使用SU2開源軟件對其氣動力進行了仿真。
（4）Pointwise生成NASA驗證機整機網格
項目說明：使用Pointwise軟件生成了NASA驗證機整機非結構混合黏性網格，模型包括機身、機翼、平尾、垂尾和發動機艙。
(5) Pointwise生成機翼導彈掛架網格
項目說明：使用Pointwise生成了機翼導彈掛架網格，并使用Fluent嵌套網格技術進行了投彈過程六自由度仿真計算。
注：本文由技術鄰用戶Oler原創，轉載請注明出處。
展開 Abaqus子模型分析實例 ￥19.89
工程分析中，我們有時候往往需要對特殊部位進行細節詳細分析（如連接區），為了提高計算精度通常我們會采用細化單元的方式進行，但是對于整個模型（如全機，或整個機翼）如果采取精細化建模方法會導致網格數量非常龐大極大影響計算效率，所以本文介紹一種子模型的分析方法來解決此問題。
分析結果對比（主要是說明子模型設置方法，因此未對機翼進行網格細化處理）：
給大家點干貨，希望共同進步呀
ANSYS 12.1 ICEM CFD六面體二維機翼網格劃分
http://v.youku.com/v_show/id_XNzIyMDczMDg4.html?from=s1.8-1-1.2&spm=a2h0k.8191407.0.0
8. ICEM SURF逆向建模演示
http://v.youku.com/v_show/id_XNDE1NTU3NjM2.html?from=s1.8-1-1.2&spm=a2h0k.8191407.0.0
9. ICEM 網格劃分
http://v.youku.com/v_show/id_XNDYwNjQ1NjQw.html?from=s1.8-1-1.2&spm=a2h0k.8191407.0.0
這個博主其他視頻
http://i.youku.com/i/UNTMwNzQ3OTQ0/videos
10. ICEM實例1
http://v.youku.com/v_show/id_XMjg5MDkyMzIw.html?from=y1.7-2
這個博主其他視頻
http://i.youku.com/i/UMzI3OTYxNDAw/videos
11. ]fluent模擬二維圓柱繞流
http://v.youku.com/v_show/id_XMTM4NDI1MjY0.html?from=y1.7-2
這個博主其他視頻
http://i.youku.com/i/UMTc2OTAzNDQ0/videos
12. 【培訓視頻】ANSYS15.0 Fluent網格劃分解決方案
http://v.youku.com/v_show/id_XNjY0ODEzODcy.html?from=s1.8-1-1.2&spm=a2h0k.8191407.0.0
13.
展開 [問題討論]PointWise軟件生成網格流程
一些說明：
<1> PointWise幾何處理功能僅可以進行簡單的切割、合并操作以及創建簡單的直面、曲面等，一般僅用來對模型進行局部修形或修剪，不宜用來進行建模操作；
<2>PointWise中幾何沒有“點”和“體”的概念，僅包括線和面，所以一般可以使用IGES或STP等格式作為幾何輸入格式，但要注意模型建模精度問題；
<3>PointWise中可以通過特有的“T-Rex”和“Source"功能對線網格、面網格和體網格進行多種加密，較為實用且方便；
<4>PointWise運行過程中可能會崩潰，所以生成網格過程中應該及時保存；
<5>目前已推出若干PointWise視頻教程，包括:
[案例匯總]Pointwise二維翼型網格生成方法匯總
[案例專題]基于Pointwise的二維尖后緣翼型C型結構網格生成實例
[案例專題]基于Pointwise的二維翼型O型結構網格生成實例
[案例專題]基于CATIA和Pointwise的二維NACA0012無黏/黏性非結構網格生成實例
[案例專題]基于Pointwise的M6機翼黏性網格生成實例
[免費案例]Pointwise官方英文系列教程
<6>除此之外，已推出若干PointWise案例分享，包括:
[案例分析]Pointwise生成M6機翼(曲面翼梢）黏性網格
[案例分析]Pointwise生成運輸機驗證機構型全機網格
[案例分析]Pointwise生成NASA驗證機整機網格
[案例分析]Pointwise生成的"協和”號整機模型黏性網格（包含模型）
[案例分析]Pointwise生成的"F-22”整機模型黏性網格（包含模型）(進行中...
展開 
使用Fidelity Pointwise對 5 種不同幾何形狀進行高階網格劃分
傳統上，向網格添加單元（稱為 H 細化）是提高解精度的主要方法。額外的分辨率能夠捕獲通常由同一網格的較粗變化擴散的流動現象。用于提高空間和時間精度的另一種技術是通過執行度數提升，既針對給定單元內的假設解又針對單元本身，稱為高階 (HO) 網格劃分。這樣做時，線性網格可以通過沿邊、面和內部添加節點而變得彎曲。這樣就需要更少的元素來準確地表示彎曲幾何形狀并捕獲感興趣的復雜流動特征。
** 在表征 HO 網格時，請務必注意，其階數等于其多項式次數加一。因此，線性網格的階數為 1，階數為 2，二次網格的階數為 2，階數為 3，等等。
1. 球體
球體由聚集在球體表面的各向異性單元層進行網格劃分，過渡到各向同性遠場四面體網格。生成三種單元類型（僅四面體、棱柱和四面體以及混合單元）和四種多項式次數（線性、二次、三次和四次）的網格。
圖 1. P1 網格位于頂行，P2 網格位于底行。
2. 僅機翼幾何形狀
HO 網格是在第三屆AIAA 阻力預測研討會 (DPW)的僅機翼幾何體上生成的。為了保持自由度數相對恒定，原始線性網格中的單元數隨著多項式次數依次增加而減少。體積網格由表面附近的各向異性單元層組成，這些單元在遠場中過渡為各向同性四面體。
圖 2. DPW 3 機翼表面網格、尖端區域和前緣的特寫視圖。從左上角順時針方向：P1、P2、P4、P3。
3.羅賓機身
通用 ROBIN 機身使用 Pointwise 進行網格劃分，然后提升到 P2 網格。創建了兩個線性網格和兩個 P2 網格，目標是每個粗略和精細版本的 P1 和 P2 網格中的節點數量大致相同。
圖 3.ROBIN 機身的 P1（頂行）和 P2（底行）精細和粗略表面網格。
4.
展開 Fidelity Pointwise以 Trias 的速度生成四邊形/六邊形
快速構建高質量的表面和體積網格可能是一個乏味的過程，尤其是對于復雜的幾何形狀，在這些幾何形狀中，沿邊緣充分聚集表面元素對于準確捕捉流動物理現象至關重要。對于此類應用，四邊形和六面體單元已被證明對三角形或四面體有用。
為了滿足此類應用的需求，Fidelity Pointwise 的網格生成算法能夠快速生成四元非結構化表面網格。這些表面網格可用作 T-Rex（各向異性四面體擠壓）混合體積網格的基礎，從而產生由非結構化六面體單元層解析的邊界層。Fidelity Pointwise 中的四邊形主導網格劃分算法生成由對齊良好的四邊形單元組成的表面網格，其速度與生成所有三角形網格的速度相同。下面是一些使用 Fidelity Pointwise 生成的非結構化四邊形/六邊形的示例 -
1. 高爾夫球桿的簡單四元網格
圖 1. 使用 Fidelity Pointwise 的網格劃分算法自動生成的高爾夫球桿的四邊形主網格
2. ONERA M6 機翼也使用四邊形優勢算法進行網格劃分
圖 2. 使用 Fidelity Pointwise 生成的 ONERA M6 機翼的四元網格
圖 3 說明了在近壁區域具有非結構化六面體單元層的完全混合網格，使用圖 2 中的表面網格生成（即，表面網格用作 Fidelity Pointwise 的 T-Rex 算法的輸入）。相對于棱柱/四面體混合網格，六面體/四面體網格具有更少的單元數、改進的收斂性和更準確的結果。
圖 3.ONERA M6 機翼的霸王龍網格剖視圖顯示了按類型著色的網格單元（六面體單元為藍色，棱柱體為綠色，金字塔體為黃色，四面體為紅色）。
控制局部網格大小的來源和形狀
傳統上，遠離邊界層區域的四面體網格中的單元尺寸的局部控制是使用擋板處理的。
展開 基于SiPESC平臺的機翼流固耦合分析計算
本工作結合自主SiPESC平臺的結構有限元分析模塊和PanAir的流體計算流程對機翼模型進行耦合分析。
氣動載荷的傳遞和節點坐標的更新
對于松耦合類的流固耦合分析算法，如何精確高效的傳遞數據是求解精確的基礎，尤其是在氣動模型與結構模型網格差異很大的情況。
對于SiPESC與PanAir耦合分析，數據的傳遞均是基于SiPESC工程數據庫實現。首先基于氣動網格節點坐標與結構網格節點坐標，利用徑向基函數插值算法將氣動節點壓強轉換為結構節點壓強。然后進行結構有限元分析，之后需要根據結構變形更新結構節點位置，接下來再次通過徑向基函數插值模塊完成有限元網格節點位移到氣動網格節點位移的映射，并將后者返回給流體程序，完成氣動網格節點坐標的更新。
展開 機翼模型的振動模態分析
圖1 機翼模型簡圖
在分析過程采用直線段和樣條曲線簡化描述機翼的橫截面形狀，選取5個keypoint，A(0,0,0) 為坐標原點，同時為翼型截面的尖點；B(0.05,0,0) 為下表面輪廓截面直線上一點，同時是樣條曲線BCDE的起點；D(0.0475,0.0125,0) 為樣曲線上一點。C(0.0575，0.005,0) 為樣條曲線曲率最大點，樣條曲線的頂點；點E (0.025,0.00625,0) 與點A構成直線，斜率為0.25。通過點A、B做直線和點B、C、D、E作樣條曲線就構成了截面的形狀，如圖2。沿Z方向拉伸，就得到機翼的實體模型，如圖1。
圖2 機翼截面模型
機翼材料的常數為： 彈性模量E =0.26GPa， 泊松比μ =0.3，密度ρ =886kg/m3。
該問題屬于動力學中的模態分析問題。在計算結構固有動力特性時，我們僅僅是計算少數低階模態，因此可以選擇較少的網格，以提高計算的效率同時不影響計算的準確性。同時，計算固有特性時網格劃分趨于采用較均勻的鋼格形式。這是因為固有頻率和振型主要取決于結構質量分布和剛度分布，不存在類似應力集中的現象，采用均勻網格可使結構剛度矩陣和質量矩陣的元素不致相差太大，可減小數值計算誤差。
考慮到映射網格劃分方式對模型的要求比較高，建模時就必須將模型建成具有規則的體和面組成的模型。相反，自由網格對模型的要求不高，劃分簡單省時省力。選擇面單元PLANE42和體單元SOLID45進行劃分網格求解。面網格選擇單元尺寸為0.00625，體網格劃分時按單元數目控制網格劃分，選擇單元數目為10。網格劃分結果如圖3、圖4。
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