復雜幾何的案例
復雜幾何模型網格劃分技術
總之，對于復雜幾何模型，綜合運用多種手段建立起高質量、高計算效率的有限元模型是極其重要的一個步驟，這里介紹的注意事項僅僅是很少一部分，用戶自己通過許多工程問題的不斷摸索、總結和驗證才是最能保證有效而高效地處理復雜模型的手段。
來源：CAE技術聯盟
ICEM CFD非結構網格劃分處理復雜幾何(操作視頻) ￥30
用ICEM CFD的非結構網格劃分方法處理了復雜幾何模型，并全程錄制了操作視頻（無聲但是視頻內含詳細字幕詳解），初始幾何模型及劃分完成后的網格如下所示，適合需要用icem處理復雜幾何的同學下載學習。
網格劃分復雜的海洋幾何形狀從未如此簡單！
隨著海洋幾何形狀變得更加先進，與網格生成相關的復雜性也隨之增加。網格劃分的復雜性與多種因素有關，例如單元類型、單元結構、幾何形狀、拓撲、用戶專業知識、應用程序和網格劃分算法的選擇。隨著工程師需求的提高，商業網格劃分軟件必須處理日益復雜的網格劃分配置。Cadence Fidelity CFD 平臺提供各種針對前緣或鈍邊、自由表面、邊界層、粘性層等的網格劃分技術。這篇博文概述了一些網格劃分策略，以簡化復雜海洋幾何形狀的網格生成。
網格劃分策略
體積比表面積
體到面 (V2S) 是一種強大的并行網格劃分方法，適用于復雜的幾何形狀。它支持不干凈的幾何形狀，例如具有相交或非共形表面的幾何形狀，并且不需要事先進行表面網格劃分。Cadence V2S 網格劃分技術可以生成全六角形和六角主導的非結構化網格。全六面體網格使用懸掛節點來保持一致的六面體結構，而六面體主導網格使用四面體連接不同尺寸的六面體部分，而不引入懸掛節點。
V2S 全六角網格。
表面積與體積
表面到體積 (S2V) 網格生成器是用于高質量表面網格和粘性層的容錯網格生成器。因此，它需要相對干凈的幾何形狀。它在表面上生成非結構化的四方主導網格以及完全四面體或六面體主導的體積網格。
S2V 六芯網。
兩種網格劃分方法均與求解器無關。此外，Cadence Fidelity 平臺提供專用網格質量優化器，可以針對特定求解器調整網格。
表面細化
可選的表面和局部細化功能可以提高目標區域中網格的分辨率。網格均勻性、邊緣接近度和局部曲率都是決定表面網格是否進一步細化的因素。
全局設置
當處理具有多個表面的復雜幾何形狀時，細化每個表面并檢查表面邊緣之間的接近度可能會很乏味。在這種情況下，全局設置有助于細化整個幾何體。
展開 Moldex3D模流分析之CADdoctor簡化復雜幾何
在進行模擬分析前處理時，過于復雜的幾何會造成表面網格質量下降，進而影響分析準確度。如果為了要滿足復雜的幾何外觀，而過度加密表面網格，導致整體網格數量過高，則需要耗費更多的時間成本，才能完成分析計算。
Moldex3D CADdoctor可協助使用者簡化幾何或是移除不必要的幾何特征，如：圓角/倒角、段差與可合并面等等，以利生成高質量的網格。以下將說明Moldex3D CADdoctor的操作步驟。
步驟1：匯入模型后，于左上方主選單的產品數據質量下拉式選單中，切換至簡化頁面。
步驟2：在簡化頁面下，會列出CADdoctor可偵測的特征，但是此功能無法一次偵測所有特征，必須先選擇一個特征，確認閾值后才能開始偵測；例如圓角特征可能產生大量低質量網格，在這個情形下，使用者可以右鍵點選圓角開始檢查所有圓角，使用放大目前目標定位圓角的位置。
步驟3：根據檢查結果，點選移除所有(圓角)，一次性移除所有圓角特征，或是點選移除(圓角)手動篩選移除目標。用戶也可以選擇取消該偵測目標、修改閾值等。
步驟4：用戶可透過簡化功能移除其余特征，如：段差和可合并面等等，再將修改后的幾何匯出進行前處理。
•段差：段差容易造成狹窄面的網格瑕疵。使用者可以右鍵點選主選單下的段差，參考段差高度修改閾值后，在主窗口下方點選檢查所有段差以檢查此閾值以下的段差。使用放大目前目標可檢視當前的段差；點選編輯工具下的移除臺階 則可移除單一臺階，并選擇鄰近的一個面進行擬合。
•可合并面：幾何上的狹窄面，會導致表面網格生成時容易出現展弦比過小的瑕疵網格。為避免此情形，使用者可右鍵點選可合并面，設置閾值后，點選開始偵測小于閾值的可合并面。
展開 
看GE如何通過3D打印實現散熱裝置與電路卡共形的復雜幾何形狀
通過3D打印-增材制造技術來制造整個結構，使得散熱裝置實現與電路卡共形的復雜幾何形狀。而且芯結構可以實現沿厚度方向定向的不均勻芯。
圖片：3D打印的點陣結構
通過應用3D打印技術，降低了熱傳導路徑的熱阻，同時保持或降低了系統的重量。根據3D科學谷的了解，GE所開發的熱管理系統的技術特點包括重量輕、熱阻低、形狀不受限制，結構一體化等優點。在商業方面的突出優勢包括可實現定制化設計、更低的制造價格、更多的功能以及相同體積的更多熱元件。
3D科學谷Review
根據此前的3D科學谷的市場研究，不僅僅是GE在開發新的熱管理系統，另外一家企業Unison Industries也正在開發一種新型的散熱器，Unison Industries開發的散熱器包括第一流體入口的第一歧管和限定第二流體入口的第二歧管。
根據3D科學谷的市場研究，Unison Industries所開發的這款熱交換器是設置在飛機的航空電子設備底盤中。不過其設計原理理論上可以在任何需要或利用熱交換器或對流熱傳遞的環境中具有普遍適用性，例如在飛機的渦輪發動機內。此外，還可以拓展到非飛機的應用領域，以及其他移動應用和非移動工業，商業和住宅應用。
其設計的核心理念是通過復雜的幾何形狀提供了多達50％或更多的散熱效率。此外，雙曲線，分叉和相互纏繞的幾何形狀提供更大的傳熱系數，不僅改善了熱交換器的效率，同時使壓力損失最小化并改善了傳熱系數。
無疑，3D打印是實現復雜形狀制造的絕佳技術。熱交換器可以通過增材制造來制造，例如直接金屬激光熔融技術或直接金屬激光燒結技術。通過增材制造可以快速準確地制造設計中的阻擋結構。此外，可以將阻塞結構圖案化為與特定熱交換器組件所需的一樣大或小。
展開 Moldex3D凹痕預測能力再提升 精確模擬復雜幾何
a b
圖三 (a) Moldex3D對凹痕的模擬結果
(b) 實驗結果的凹痕分布
為了能在復雜產品幾何上仿真表面凹痕，Moldex3D持續精進預測凹痕位移的能力。以肋條傾斜的幾何為例(圖四)，體積收縮率分析結果顯示，產品有局部收縮不均勻的現象，因此可預期產品表面會產生凹痕。
a b
圖四 (a)肋條傾斜的案例幾何
(b)體積收縮率模擬結果
圖五為Moldex3D傳統版本與新版本凹痕位移結果比較，可看出相較于傳統版本，新版本能夠更準確的模擬出肋條局部收縮導致的表面凹痕現象。
展開 ICEM結構網格劃分復雜幾何視頻教程，附幾何模型文件可供自己練習 ￥20
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如何為射線光學仿真創建復雜的透鏡幾何結構
有了該模塊，在集成軟件環境中對復雜光學系統的熱性能、結構及其他方面進行高階研究不再是一個難題。創建幾何模型是仿真成功的第一步。本文以 Petzval 透鏡為例，探討了如何創建復雜的透鏡幾何結構。
定義復雜透鏡系統的光學指標
一般復雜光學系統的常見示例之一是帶平場透鏡的 Petzval 透鏡。下圖展示了焦距為 100 mm，焦比約為 f/2.4 的多元透鏡系統。
包含平場透鏡的 Petzval 透鏡。
下表給出了這款攝影機鏡頭的光學指標（與參考文獻 1 一致）。幾何結構由兩個雙合透鏡和一個平場透鏡組成。射線總共折射穿過八個不同的表面。圖片還顯示了另外兩個表面：孔徑光闌和圖像平面。
展開 連載4：對于復雜的幾何拓撲，我們可以很方便你在icem里面重新建立拓撲，忽略一些無足輕重的幾何。
這樣子可以很方便的生成高質量的網格！圖中紫色的部分就是被重新建立拓撲的時候隱含掉得邊線，對于這些被隱含掉的邊線我們可以通過restore很方便的重新提取回來！
用SolidWorks建模的復雜幾何體
建模步驟
1.在上視基準面上畫草圖如下：
2.拉伸凸臺，高度200 。
3.在前視基準面上草繪圖形。其中58.28度這個尺寸是最重要的，這是正12面體的夾角。
這是一個正五邊形組成的12面體
兩條綠線的夾角121.72度
180-121.72=58.28度
4.拉伸切除，完全貫穿。
后面全靠這個斜面鏡像
5.在右視基準面上畫圓。
6.旋轉，輪廓：半圓，去掉合并結果。
7.在前視基準面畫圓弧。（掃描切除的路徑）
8.掃描切除——實體掃描——球體為輪廓。
9.圓角，半徑：50 。
10圓角，半徑：10 。
11.圓角，半徑：5 。
12.新建基準軸。
13.圍繞基準軸圓周陣列—實體：5個。
14.組合。
15.鏡像——實體，鏡像面
展開 STAR-CCM+擋板建模案例：復雜表面幾何處理與網格劃分
啟動
開始→所有程序→STAR-CCM+，如圖1所示，打開STAR-CCM+，界面如圖2所示。
圖2 STAR-CCM+界面
點擊File→New Simulation，如圖3所示，彈出如圖4所示窗口，單擊OK按鈕，創建新的模擬。
圖3 創建新模擬
圖4 創建新模擬窗口
打開模型文件
單擊菜單File→Import surface mesh，如圖5所示，或者單擊
按鈕，進入模型導入菜單，如圖6所示。
選擇所有x_t模型，單擊“打開”，按鈕，彈出如圖7所示菜單，為了減少內存壓力，這里設定Tessellation Density一項為“Coarse”。
圖5 導入表面模型菜單
圖6 導入表面模型窗口
圖6 導入表面模型窗口選項
單擊“OK”按鈕，進入主界面，導入模型如圖7所示。
簡單前期設定
圖7 導入模型后的主界面顯示
展開 
STAR-CCM+復雜表面幾何處理與網格劃分（三）
CCM+，并非我原創但是沒找到出處，給大家做個參考。
6.網格重構：
為了之后的網格不受影響，先將之前導入網格刪除。右鍵點擊Representations→Import，在彈出菜單中選擇Delete，將Import網格刪除，如圖43所示。
在入口和本體的連接處建立一個長方體加密區域。右鍵點擊Tools→Volume Shapes，在彈出的菜單中選擇Block，如圖47所示。
彈出“Create Block Volume Shape”菜單，將長方體進行拉伸和縮放，最后將區域定位于入口與主體的連接處，如圖48所示，點擊“Create Block Volume Shape”菜單下方的“Create”按鈕，建立此加密區域。
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號碼：“hello_cae”
展開 STAR-CCM+復雜表面幾何處理與網格劃分（一）
CCM+，并非我原創但是沒找到出處，給大家做個參考。
1.啟動：
開始→所有程序→STAR-CCM+，如圖1所示，打開STAR-CCM+，界面如圖2所示。
點擊File→New Simulation，如圖3所示，彈出如圖4所示窗口，單擊OK按鈕，創建新的模擬。
單擊菜單File→Import surface mesh，如圖5所示，或者單擊按鈕，進入模型導入菜單，如圖6所示。
選擇所有x_t模型，單擊“打開”，按鈕，彈出如圖7所示菜單，為了減少內存壓力，這里設定Tessellation Density一項為“Coarse”。
單擊“OK”按鈕，進入主界面，導入模型如圖7所示。
3.簡單前期設定：
由于導入模型是固體模型，最后要求解的是其內腔的流體區域，所以先將所有固體模型合并起來，如圖8所示，將Regions樹下的所有body選擇，右鍵選擇“Combine”，將所有固體模型合并，如圖9所示。
對各個區域部件重新進行命名；如圖10所示，先將前三個同類的Boundary、Boundary1 1、Boundary1 2擋板合并并命名為
對模型中的固體部件Boundary1 8、Boundary1 9通過“Combine”合并并重新命名為“Struts”,如圖12所示。
對模型中的入口管道Boundary1 6重新命名為“Inlet pipe”,如圖14所示。
對模型中的固體部件Boundary1 11、Boundary1 14通過“Combine”合并并重新命名為“Cross pipe”,如圖15所示。
對模型中的主體Boundary1 5重新命名為“mainbody”,如圖16
展開 復雜幾何體（齒輪箱吊座）六面體網格劃分步驟
(11)通過以上步驟，已經把一半幾何體的網格劃分完成，通過Tool>reflect命令鏡像另一半網格。
(12)通過Tool>check elems檢查單元質量。最大翹曲13.94（該處的幾何結構就是扭曲的），最大長寬比3.9，最大扭曲為43.07，最小雅克比為0.67，網格質量十分高！！
文章來源CAE與Dynamics學習之友
STAR-CCM+體網格切面，復雜表面幾何處理與網格劃分
啟動
開始→所有程序→STAR-CCM+，如圖1所示，打開STAR-CCM+，界面如圖2所示。
圖2 STAR-CCM+界面
點擊File→New Simulation，如圖3所示，彈出如圖4所示窗口，單擊OK按鈕，創建新的模擬。
圖3 創建新模擬
圖4 創建新模擬窗口
打開模型文件
單擊菜單File→Import surface mesh，如圖5所示，或者單擊
按鈕，進入模型導入菜單，如圖6所示。
選擇所有x_t模型，單擊“打開”，按鈕，彈出如圖7所示菜單，為了減少內存壓力，這里設定Tessellation Density一項為“Coarse”。
圖5 導入表面模型菜單
圖6 導入表面模型窗口
圖6 導入表面模型窗口選項
單擊“OK”按鈕，進入主界面，導入模型如圖7所示。
簡單前期設定
圖7 導入模型后的主界面顯示
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