網格加密的案例
CAE前處理 | 網格局部加密
在HM中也提供了直接基于網格加密的方式（將原來基于幾何劃分切換成網格即可）：
在這種劃分模型中主要注意新劃分網格和原始網格的連接性即可，如圖為這種加密方式的基本示意（redo并且外擴2層網格作為過渡）：
當然除了面網格局部加密外，經常還要基于體網格進行局部加密，對于四面體單元而言，網格局部加密需要使用refinement box，具體流程如下：
同時，對于四邊形/六面體單元HM還提供了獨特的切分工具split，可以用來局部沿著某一邊線切分四邊形和六面體：
具體演示流程如下：
來源于： 仿真求知之路 作者：聰聰
展開 CAE前處理 | 網格局部加密
在HM中也提供了直接基于網格加密的方式（將原來基于幾何劃分切換成網格即可）：
在這種劃分模型中主要注意新劃分網格和原始網格的連接性即可，如圖為這種加密方式的基本示意（redo并且外擴2層網格作為過渡）：
當然除了面網格局部加密外，經常還要基于體網格進行局部加密，對于四面體單元而言，網格局部加密需要使用refinement box，具體流程如下：
同時，對于四邊形/六面體單元HM還提供了獨特的切分工具split，可以用來局部沿著某一邊線切分四邊形和六面體：
具體演示流程如下：
來源于：仿真求知之路
作者：聰聰
（侵權刪）
展開 CAE前處理 | 網格局部加密
在HM中也提供了直接基于網格加密的方式（將原來基于幾何劃分切換成網格即可）：
在這種劃分模型中主要注意新劃分網格和原始網格的連接性即可，如圖為這種加密方式的基本示意（redo并且外擴2層網格作為過渡）：
當然除了面網格局部加密外，經常還要基于體網格進行局部加密，對于四面體單元而言，網格局部加密需要使用refinement box，具體流程如下：
同時，對于四邊形/六面體單元HM還提供了獨特的切分工具split，可以用來局部沿著某一邊線切分四邊形和六面體：
具體演示流程如下：
文章來源于仿真求知之路 ，作者聰聰
展開 BOI方法進行CFD網格局部加密
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實例介紹
在劃分CFD模型網格時，如果我們需要對局部某個區域進行網格加密處理，是有多種方法的，那么其中有一個比較方便的方法就是使用BOI方法，在幾何模型處理過程建立BOI區域，在Fluent Meshing種就可以通過這些BOI區域對整體模型進行局部網格控制了。
在本實例中，使用管道流體域模型，如圖1所示，需要對該模型的中間區域進行網格加密。
FLUENT網格必須做邊界層加密嗎？
按照FLUENT的User’s Guide[1]的指導，壁面附近的網格在垂直于壁面的方向應當適當加密，以準確地模擬邊界層的效應。但是，很多人在實際計算的時候，往往不對網格做邊界層加密（圖1），這是令人比較困惑的。
圖1 文獻[2]的物理模型和計算時使用的網格。該文獻的內容是計算一個截止閥內部的湍流流動?？梢钥闯鲎髡卟]有對網格做邊界層加密。
一方面，無論是按照FLUENT User’s Guide的指導還是按照湍流模型近壁面處理的有關知識，對壁面進行邊界層加密是必要的。另一方面，我們又看到很多人在實際計算中并沒有做邊界層加密，而且計算結果往往還和實驗測量值符合。這到底是什么回事呢？我們在實際計算的時候，是否必須對網格做邊界層加密呢？
這取決于所計算的問題的性質。如果在我們所計算的問題中，邊界層是一個重要因素，那么對邊界層網格進行加密是必要的；如果在我們所計算的問題中，邊界層是次要因素，那么可以不對邊界層網格進行加密。
我們來看兩個例子。第一個例子是平板湍流邊界層摩擦阻力的計算。沿著流動方向平板的長度是L=1m，來流速度U=10m/s，工質是水，其密度為ρ=1000kg/m3，粘性系數為μ=0.001Pa·s。我們生成了兩個網格，一個是不做邊界層加密的（圖2），另一個是做邊界層加密的（圖3）。我們在FLUENT 14.5中分別用這兩個網格來計算，所用的湍流模型是k-ω SST。
圖2 計算平板邊界層流動所用的網格。不做邊界層加密。邊界的紫色部分為速度入口，黃色部分為對稱條件，白色部分為壁面（即上文所提到的1m長的平板），紅色部分為壓力出口。網格尺寸為25mm。
圖3 計算平板邊界層流動所用的網格。做邊界層加密。壁面第一層網格的高度為0.1mm。
展開 Moldex3D模流分析之手動加密網格分析幾何流道
于Moldex3D Studio產生表面網格時，在澆口位置進行網格加密通?？梢蕴岣叻治鼋Y果的準確度。雖然Moldex3D Studio已支持網格自動加密，使用者仍可利用修改撒點 (Modify node seeding) 這項功能中來手動局部加密網格，以提高網格質量、得到更可靠的分析。尤其對于建有幾何流道的產品而言，分析效果更加顯著。
步驟1：在左方任務欄步驟四實例化網格 (Generate Solid Mesh) 中點擊Modify node seeding 設定初始網格大小，確認后點擊確認 。進入下一頁面(如下圖左所示)之后，即可點擊欲加密的線段邊緣進行手動加密。
(注意：澆口與模穴交界處的線段為重迭的兩線段，所以須各別選取。)
步驟2：選取欲加密的線段后(在此以模穴與澆口交界處，位在模穴的線段為例)，在左方輸入加密后的段數或網格尺寸，并按Enter (注意不是點擊確認 )，即可手動加密此線段。下圖為加密前后對照。
步驟3：在手動加密幾何流道時，模穴端線段及流道端的相鄰線段必須以同樣的尺寸來加密，才不會發生流道與模穴網格不連續的問題。完成加密后開始產生網格，最后結果如下圖所示。
展開 APDL Showcase2：超彈性密封圈網格加密分析
這后面還跟了一段重啟動分析命令，重新把這個載荷步使用新畫的網格求解完。
……那么，我們自己在做網格重劃分的時候，能不能手動選擇重劃分的單元呢？
——那自然是可以的。畢竟APDL界面丑則丑矣，但也不是什么魔鬼嘛。按照上面APDL命令對應的順序可以手動框選需要進行重劃分的單元。然后再映射結果即可。
官方案例中，在這一載荷步一共進行了兩次網格重劃分和重啟動分析。最終step-1結束時的網格和靜水壓力云圖如下：（有沒有看到左上角被擠出去一丟丟了?。?后面一個分析步，增加了溫度載荷，2s時刻溫度比室溫升高了230度。升溫以后單元的靜水應力云圖如下：
后面跟著的是第三次網格重劃分。在左上角被擠出的附近位置又進行了一次網格加密。
接下來是第三個載荷步，其貌不揚的加了一個壓力：
仔細查看幫助文檔后才發現，這個地方可厲害了。因為這里施加的壓力叫做“Fluid Pressure-Penetration Loads”，流體壓力滲透載荷。
什么是流體壓力滲透載荷呢？其實就是模擬一些高壓流體（可能是氣體或者液體），沿某個起點開始注入這個空腔。注入的過程中，如果遇到接觸的表面，就試著在表面上施加給定的壓力。如果施加壓力后原先接觸的表面被打開了，那么流體就可以流進去，繼續向內滲透；如果接觸的表面沒有打開，那么壓力滲透載荷的作用面就到此為止，不會向內進一步滲透。
由于流體壓力載荷需要在施加過程中改變接觸關系，所以這種載荷只能施加在CONTA接觸單元上。
在命令流中，前面首先用esel單元選擇命令使用單元編號選擇了一些單元。這些全部是CONTA172單元。后面在sfe命令中，施加了流體壓力載荷。
流體壓力載荷會默認選擇流體注入的起始點。
展開 屢試不爽！大多數Fluent不收斂問題的通用解決辦法
WorkbenchMeshing中的體加密方法
ICEMCFD在進行四面體網格劃分的過程中，采用密度盒子對某些固定的區域進行局部網格加密，只需要我們了解加密位置大致的幾何坐標，即可進行網格的加密操作，（兩點法即為圓柱型加密區域）。
ICEMCFD中的體加密方法
有了局部加密的網格，我們的殘差通常就會有針對性的降下來了，“廣譜抗生素”對于一些問題的適用性還是顯而易見的，最明顯的局部網格加密，就是邊界層網格，只加密大梯度的近壁面位置，從而加速仿真的收斂效率。
邊界層網格的本質是局部加密
結語：對于成熟的Fluent案例，出現計算不收斂的情況是非常正常的，此時，有針對性的加密大梯度變量區域的網格，能夠有效減少數值振蕩，從而加速收斂。可以認為是一劑非常可靠的“廣譜抗生素”。
展開 大多數Fluent不收斂問題的通用解決辦法
通常有兩種方法，一是使用Fluent軟件自帶的網格自適應技術；二是通過ANSYS網格技術來重構流體網格。
1、Fluent中的網格自適應方法
該方法首先需要在原始（粗）網格上進行相應的仿真求解，得到（或者接近）收斂的結果后，通過標記的方式來獲取大梯度變量的位置。之后可以自動進行該位置的體網格加密，而且支持多次體網格反復加密，無需開啟前處理器進行網格劃分，所有的流程都在Fluent求解器中完成。
大梯度變量的存在區域可以直接顯示在算例中
當然，這種自適應網格加密還可以動態進行，即根據大梯度變量在不同計算步中存在的情況進行加密，當梯度變小之后，網格又恢復回原始大小（粗網格狀態）。
液晃問題中的動態網格自適應
2、ANSYS網格中的網格加密方法
WorkbenchMeshing是最為常用的網格劃分工具，具有上手快，易學易用的特點，是很多流體工程師的首選。那么當我們確定了具備有大梯度變量的位置之后，我們需要回到SCDM中建立能夠包含大梯度變量區域的CAD模型（立方體、圓柱或任意形狀均可），隨后連同流體計算區域一并導入到WorkbenchMeshing中。需要注意的是，這一部分加密的影響體（bodyof influence）并不會實際的劃分網格，只會加密與其重疊的流體計算區域。
WorkbenchMeshing中的體加密方法
ICEMCFD在進行四面體網格劃分的過程中，采用密度盒子對某些固定的區域進行局部網格加密，只需要我們了解加密位置大致的幾何坐標，即可進行網格的加密操作，（兩點法即為圓柱型加密區域）。
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大梯度變量的存在區域可以直接顯示在算例中
當然，這種自適應網格加密還可以動態進行，即根據大梯度變量在不同計算步中存在的情況進行加密，當梯度變小之后，網格又恢復回原始大?。ù?em>網格狀態）。
液晃問題中的動態網格自適應
ANSYS網格中的網格加密方法
WorkbenchMeshing是最為常用的網格劃分工具，具有上手快，易學易用的特點，是很多流體工程師的首選。那么當我們確定了具備有大梯度變量的位置之后，我們需要回到SCDM中建立能夠包含大梯度變量區域的CAD模型（立方體、圓柱或任意形狀均可），隨后連同流體計算區域一并導入到WorkbenchMeshing中。需要注意的是，這一部分加密的影響體（bodyof influence）并不會實際的劃分網格，只會加密與其重疊的流體計算區域。
WorkbenchMeshing中的體加密方法
ICEMCFD在進行四面體網格劃分的過程中，采用密度盒子對某些固定的區域進行局部網格加密，只需要我們了解加密位置大致的幾何坐標，即可進行網格的加密操作，（兩點法即為圓柱型加密區域）。
ICEMCFD中的體加密方法
有了局部加密的網格，我們的殘差通常就會有針對性的降下來了，“廣譜抗生素”對于一些問題的適用性還是顯而易見的，最明顯的局部網格加密，就是邊界層網格，只加密大梯度的近壁面位置，從而加速仿真的收斂效率。
邊界層網格的本質是局部加密
結語
對于成熟的Fluent案例，出現計算不收斂的情況是非常正常的，此時，有針對性的加密大梯度變量區域的網格，能夠有效減少數值振蕩，從而加速收斂。
展開 極大規模整車氣動數值模擬——構筑數字風洞基礎框架
（2）流場求解器:采用國家超級計算無錫中心自主開發的基于多層加密格子玻爾茲曼方法的流場求解器，具有并行效率高且易于處理復雜幾何等優點。
（3）湍流模型：選用Smagorinsky模型，它是一種簡單的大渦模擬模型，且易于在格子玻爾茲曼方法中實現。
三、結果
（1）汽車模擬驗證
1.1 網格規模：網格規模6.2億，采用了8層網格加密。并行規模約13萬核（含主核與從核)。注:這里采用6億網格主要是為了驗證大規模計算能力，在小規模網格的算例中我們也得到了與實驗基本吻合的阻力系數。
1.2 速度場：
圖1 Ahmed車模瞬時速度云圖。后背角為25°，來流速度40m/s。
圖1中給出了流場完全發展后的速度場瞬態云圖，可以看到車模表面進行了更為精細的網格加密。
1.3 阻力系數：
圖2 Ahmed車模阻力系數隨時間的變化。后背角為25°，來流速度40m/s。
可以看到，我們的計算結果與實驗結果吻合的很好。表1給出了我們的阻力系數與Fluent、PowerFlow等商業軟件的比較，可以看到我們的計算誤差最小。同時也可以看出，PowerFlow與我們的結果明顯好于Fluent計算結果，這也間接說明LBM方法在車模計算中是優于FVM方法的。
表1 Ahmed車模阻力系數比較。后背角為25°，來流速度40m/s。
（2）實車仿真
2.1 網格規模：網格規模6.7億，采用了8層網格加密，其中汽車表面附近做了3層網格加密，能更好的捕捉汽車幾何特征以及汽車前后緣的大速度梯度等特征。并行規模約46.8萬核（含主核與從核）。
2.2 速度場：
圖3 某實車模型瞬時速度云圖。來流速度40m/s。
圖中給出了流場完全發展后的速度場瞬態云圖，可以看到車模表面進行了更為精細的網格加密。
展開 
關于應力集中與應力奇異的思考與案例展示 ￥3
在開展結構有限元分析時，我們會為了確定合適的網格尺寸，而選擇去進行網格無關性驗證，也就是做多組不同網格尺寸的結構分析，當仿真結果不隨著網格加密而產生較大變化時，我們往往就認定該網格尺寸是比較合適的。但是，這樣真的是絕對可行的嗎？答案是否定的。
了解我們有限元理論基礎的都應該清楚，現有的結構有限元軟件大多是通過剛度法進行求解的，也就是將結構模型離散后，生成結構整體的剛度矩陣后，結合邊界條件，通過F=kd,求解節點的位移值，最后基于高斯積分求解單元內部的應力應變值等結果。
基于這種原理最直接的影響就是，我們的位移（也就是變形結果）隨著網格加密的變化很小，而應力隨著網格加密的變化很大，特別是有幾何和尺寸突變的結構，往往會產生應力奇異，這個時候以應力值作為網格無關性的驗證標準，不僅得不到合適的網格尺寸結果，因為應力值隨著網格加密劇烈變化，所以會浪費大量的時間，甚至陷入誤區，得到錯誤的結果。 那么，如何解決呢？下面用一個案例向大家展示。
（文末有模型文件供下載）
展開 全新體驗的Fluent Meshing | 在燃氣渦輪中的應用
渦輪前緣氣膜孔和尾部擾流柱多面體網格
靈活、易用、強大的網格加密和邊界層網格生成方法：Fluent Meshing提供多種網格加密方式，包括：局部面網格加密、局部體網格加密、影響體（Body of Influence）加密等多種方法；可對氣冷渦輪葉片的各個細節處進行網格加密，其中影響體（BOI）方法可在不對初始幾何進行分割的條件下對局部區域進行整體加密，工程師可在原始幾何基礎上直接添加一個特定形成的幾何體用于對該范圍內的體網格進行加密。
渦輪葉片前緣添加影響體（BOI）進行局部體網格加密
Fluent Meshing提供多種不同的邊界層網格生成方式，可在保證近壁面Y Plus數不變的情況下保證網格的擴張比和質量。
內部冷卻孔和葉片表面邊界層網格
邊界條件預定義和計算域自動識別：Fluent Meshing可以根據流體域和固體域名稱自動進行識別（也可手動指定），可預先對進口、出口、對稱面、周期對稱面等進行邊界條件類型設置并直接在后續的求解計算中使用。
高效并行網格劃分方式：Fluent Meshing支持網格并行計算，可極大提升網格效率。用戶無需購買額外的HPC即可使用多核并行計算生成Fluent Meshing網格。
展開 全新體驗的Fluent Meshing | 在燃氣渦輪中的應用
渦輪前緣氣膜孔和尾部擾流柱多面體網格
靈活、易用、強大的網格加密和邊界層網格生成方法：Fluent Meshing提供多種網格加密方式，包括：局部面網格加密、局部體網格加密、影響體（Body of Influence）加密等多種方法；可對氣冷渦輪葉片的各個細節處進行網格加密，其中影響體（BOI）方法可在不對初始幾何進行分割的條件下對局部區域進行整體加密，工程師可在原始幾何基礎上直接添加一個特定形成的幾何體用于對該范圍內的體網格進行加密。
渦輪葉片前緣添加影響體（BOI）進行局部體網格加密
Fluent Meshing提供多種不同的邊界層網格生成方式，可在保證近壁面Y Plus數不變的情況下保證網格的擴張比和質量。
內部冷卻孔和葉片表面邊界層網格
邊界條件預定義和計算域自動識別：Fluent Meshing可以根據流體域和固體域名稱自動進行識別（也可手動指定），可預先對進口、出口、對稱面、周期對稱面等進行邊界條件類型設置并直接在后續的求解計算中使用。
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渦輪前緣氣膜孔和尾部擾流柱多面體網格
靈活、易用、強大的網格加密和邊界層網格生成方法：Fluent Meshing提供多種網格加密方式，包括：局部面網格加密、局部體網格加密、影響體（Body of Influence）加密等多種方法；可對氣冷渦輪葉片的各個細節處進行網格加密，其中影響體（BOI）方法可在不對初始幾何進行分割的條件下對局部區域進行整體加密，工程師可在原始幾何基礎上直接添加一個特定形成的幾何體用于對該范圍內的體網格進行加密。
渦輪葉片前緣添加影響體（BOI）進行局部體網格加密
Fluent Meshing提供多種不同的邊界層網格生成方式，可在保證近壁面Y Plus數不變的情況下保證網格的擴張比和質量。
內部冷卻孔和葉片表面邊界層網格
邊界條件預定義和計算域自動識別：Fluent Meshing可以根據流體域和固體域名稱自動進行識別（也可手動指定），可預先對進口、出口、對稱面、周期對稱面等進行邊界條件類型設置并直接在后續的求解計算中使用。
高效并行網格劃分方式：Fluent Meshing支持網格并行計算，可極大提升網格效率。用戶無需購買額外的HPC即可使用多核并行計算生成Fluent Meshing網格。
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