CFD幾何清理的案例
ANSA進行CFD幾何清理的常用功能介紹
引子
市面上常用的CFD前處理工具有很多，比如Altair--Hypermesh，BETA CAE Systems--ANSA，ANSYS--ICEM CFD，ANSYS--TurboGrid，MSC--Patran等，當然還有一些求解器自帶前處理的軟件，比如ANSYS、STARCCM+等，這里我們主要進行一些ANSA有關CFD幾何清理的常用功能的介紹。
幾何清理
常用的幾何清理工具如下：
命令
功能描述
Hot Points
Insert
在幾何線上或者三維線上插入一個點
Project
在幾何線上或者三維線上或者面上投影一個點
Parametrical
(~數值)在幾何線上或者三維線上插入一個距離頂點絕對數值的點;
（數值0～1）在幾何線上或者三維線上插入一個距離頂點與此線段成固定比例的點
Delete
刪除一個點
Clean G.
展開 幾何導入hypermesh后為什么要進行幾何清理？
幾何導入hypermesh后為什么要進行幾何清理？
幾何清理
幾何清理
geometry cleanup子面板的菜單選擇：
cleanup tol
設置在幾何清理操作時需要的容差。
visual options
設置曲面顯示方式，選擇不同類型＂edge＂和固定點的顯示狀態。
Geometry Cleanup面板的功能
Edges
Toggle
用鼠標器將單個的邊從一種類型轉化成另一種類型。
Replace
將兩條明確定義的自由邊合并成一條共用邊。
(un)suppress
同時壓縮或釋放一系列所選的邊。
equivalence
將自由邊對合并成共用邊。
Surfaces
find duplicates
查找并刪除重合曲面。
organize by feature
按特徵組織曲面。
move faces
移動曲面到另一個曲面（合并曲面）。
Fixed Points
add
在曲面上從已經存在的自由點或節點上生成固定點。
replace
將兩個明確選定的自由點合并成一個。
suppress
從一個曲面上刪除一個固定點。
Defeature 面板的功能:
trim lines
取消曲面的裁剪操作。
pinholes
從曲面內查找并消除孔。
surf fillets
識別和刪除相鄰曲面的倒角。
edge fillets
識別和刪除自由曲面邊界的倒圓。
trim intersect
識別和刪除自由曲面邊界的倒圓，但可手工指定切點。
展開 【視頻教程】 幾何清理
【視頻教程】 幾何清理
講師：韓老師
擅長領域：dyna SPH編程 optistruct
專家檔案：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/403146
需要視頻中模型文件下載地址，
請點擊：http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/4e8436c3-ee40-46cf-a57e-f26072b446ae
歡迎留言回復或提問，有協作需要的請點擊專家主頁中的“咨詢”
這是系列視頻，后期將會有更多視頻推出，歡迎大家關注~
展開 
HYPERMESH幾何清理資料
幾何清理——在HyperMesh中的應用.pdf
幾何清理.pdf
ANSA在幾何清理中的應用
ANSA作為功能強大的前后處理軟件，其幾何清理的功能十分強大，手段多樣，效率很高。由于幾何清理涉及內容較多，篇幅所限不可能盡數涉及，眾多幾何清理工作中，最復雜也是最重要的當屬對于面的編輯，比如：面的切分、合并、修補等等。本文以面的生成-編輯-檢查為主線，旨在展示ANSA強大的面處理功能。
1、面的生成
在ANSA軟件中有多種手段可以生成面或者補一部分缺失的面，最為常用的命令當屬cons和new以及offset三個命令。
1）強大的Cons命令
應該來講，CONS命令是在ANSA幾何清理中用的最廣泛的命令之一，其強大的幾何適應性（對待補幾何的邊界限制小，且不限于修補平面）極大的方便了用戶的操作。
2）利用現有幾何填充缺失的部分面（New）
對于如下圖1-2所示的幾何模型，缺失的曲面可利用NEW中的Existing
surf進行修復。NEW中包括的面生成方法很多，除了Existing
surf之外，還有三種具體類型功能十分強大，比如對于平面的修補，利用planar十分方便。
3）offset應用
offset命令在中面抽取時應用十分廣泛，如下圖1-3所示，可以直接利用結構已有的面，借助offset建立中面。
2、面的編輯
對于面的編輯（修改）涉及的內容較多，此次僅給出常用的幾個功能，更多的功能可參考軟件幫助。
1）巧用paste功能
對于許多的自由邊間隙問題，如下圖2-1所示，可直接利用paste功能進行粘接操作，CONS>Paste。
2）Release線之后導致的系列操作
在許多的幾何問題中，都需要用到release命令，先將某條存在問題的邊釋放，然后通過一系列操作修補存在問題的幾何。
展開 ABAQUS幾何編輯、清理及修復 ￥1
圓角竟然可以在ABAQUS中清理掉。
幾何編輯、清理及修復竟然神奇的解決了這問題。計算竟然收斂了。
是怎么做到的？
一起學習吧！
本案例有視頻，歡迎在我的技術鄰中觀看！！
ABAQUS幾何清理及修復
往期精彩：歡迎觀看！！
HYPERMESH中設置ABAQUS銷軸接觸設置
HYMPERMESH與ABAQUS聯合（銷軸簡化梁單元）
ANSA幾何清理與中面網格
ANSA幾何清理與中面網格 見附件
ANSA初級培訓_幾何清理，模型簡化.pdf
ANSA初級培訓_中面網格.pdf
Star-CCM+ VS Fluent幾何清理及網格劃分
在最基本的情況下，網格化的清理包括將部分水平體和表面與適當的物理、體網格和邊界條件相關聯，這將是數值模擬的基礎。許多基于部件的操作是可用的，例如部件轉換或布爾操作。選擇是在典型的3D實體建模軟件中執行這些操作，還是在STAR-CCM+中執行這些操作，取決于用戶的偏好。
下面的屏幕截圖描述了一些用于模擬電子外殼自然對流驅動冷卻的預處理元素，包括通過外殼壁的耦合傳熱。兩個部分已經被導入，一個盒子代表周圍的空氣和外殼本身。透明顯示的遠場空氣邊界將被分配為非壁面邊界條件，在進行布爾相減之前，將空氣表面的其余部分分離。這個操作定義了一個新的部分，叫做airminussolid，然后提升到一個區域并分配到相關的物理連續體。附件部分也是如此。然后為每個部分/區域關聯定義網格操作。
當三維實體模型對于CFD模型工作流不是很理想時，STAR-CCM+提供了一些工具來幫助診斷和修復幾何圖形。在導入幾何圖形時可以打開的一個有用選項是檢查和修復無效的幾何對象，這將自動解決一些簡單但常見的問題，這些問題會產生無效的幾何圖形，例如非常接近但不一致的表面、孔洞和穿孔面。在導入具有非常小的或有問題的特性的部件(如孔或交叉口)時，另一個有用的工具是表面包面工具。當從一個低質量的CAD模型開始時，表面包面工具提供了一個封閉的、非相交的表面。結果部件被用來創建一個與物理連續體相關聯的體網格，其方式與典型的導入部分相同。
STAR-CCM+處理得特別好的另一個過程是網格生成。通常情況下，零件表面首先網格重構，以提高最終體積網格的質量，并指定需要更高網格密度的幾何形狀。體網格可以應用大量的控制和特性，并且可以以串行或并行方式執行，前提是用戶可以訪問并行的硬件和軟件許可資源。三種主要的網格模型類型是四面體、多面體和裁剪(六面體)。
展開 HyperMesh幾何清理工程案例（二）
本次的幾何清理主要學習一下怎么去除倒角、圓角以及面上的圓孔，例子來源于HYPERWORKS的培訓教材中。
模型：
Exercise_2b.rar
Step 01：載入模型Exercise_2b.hm。
Step 02：去除曲邊倒角。
（1）進入defeature面板的edge fillets子面板。
（2）選擇圖中顯示的所有曲面。
（3）設置min radius為1，max radius為20。最大最小半徑將保證選擇曲面上所有的曲邊倒角。
（4）點擊find。曲面上所有的曲邊倒角均被選中，如果選擇了不希望去除的曲邊倒角，在圖形區顯示F的位置點擊鼠標右鍵即可取消當前倒角的選擇。
（5）點擊remove。模型中所有的曲邊倒角全被去除，原始曲邊倒角位置留下尖角過度。
上述操作將有助于獲得較高質量的網格。
Step 03：去除曲面圓角。
（1）選擇surf fillets子面板。
（2）選擇圖中顯示的所有曲面。
（3）設置min radius為0.1，max radius為5。
（4）點擊find。處于指定半徑內的曲面圓角將被選擇。
（5）點擊打孔處的兩個曲面倒角，點擊remove。
圖形區高亮顯示的曲面倒角被去除，上述操作有助于獲得高質量的網格。
Step 04：去除圓孔。
（1）選擇pinholes子面板。
（2）選擇圖中顯示的所有曲面。
（3）在diameter<欄中輸入5.
（4）點擊find。模型中所有直徑小于5的圓孔全部被選中，如果選擇了不希望去除的圓孔，在圓孔處右擊即可取消選擇。
（5）點擊delete。
展開 （原創）HyperMesh幾何清理工程案例（一）
網上有很多關于HyperMesh幾何清理的資料，幾乎涵蓋了所有的幾何清理方法，非常好用，如果能夠很好的理解的話就能夠達到舉一反三的效果。在工程應用中，常常會使用到幾何清理，去掉模型中微小特征，對分析計算影響不大的特征等，比如對風力發電機組的輪轂部分進行幾何清理。本案例是基于一種簡單的模型，總結工程中常見的一類幾何清理方法。
附件：見一樓。
1、模型如圖1所示，有一些孔特征。
圖1
2、導入到HyperMesh中如圖2、3所示，可以看到有凸臺和沉孔。
圖2
3、（關鍵）提取模型的面特征。建立一個新的component為face，tool->organize或者shift+F11，如圖3所示，選擇surfs選項，單擊all或者displayed，單擊copy。即把模型的面復制到face組件中，以綠色顯示，關掉PRT0001組件，結果如圖4所示。
圖3
圖4
4、隱藏大的面特征。快捷鍵F5，選中需要保留的面特征，如果是11版本以上的可以shift框選，然后隱藏，結果如圖5所示。
圖5
5、刪掉孔特征。快捷鍵F2，刪掉圖5顯示的特征面，顯示出所有的面特征如圖6所示。
圖6
6、如圖7所示的面上的孔處理方法。快捷鍵F11，面板如圖8所示，單擊unsplit surf，選擇紅色的孔線，面就會被縫合。
圖7
圖8
7、圖9所示的特征的處理方法。該特征發現使用第6步的方法不能解決，因為該孔所處為兩個面，如果想使用第六步的方法，需要將兩個面結合為一個面，快捷鍵F11，單擊toggle edge的line（s）將兩個面結合的共線消除，結果如圖10所示。
展開 
ＡＮＳＡ幾何清理實例
檢查幾何：只激活顯示控制欄中的Geometry、Macros、Sigle查看紅色邊，除了孔邊和部件邊緣再無別的紅色線，說明模型幾何清理完畢。
Hypermesh學習筆記-1-導入及幾何清理
HM-2000，導入和修補CAD幾何。
所有的案例文件在安裝的時候都會附帶。默認目錄為：
C:\Program Files\Altair\2018\tutorials\hm
當然tutorials文件夾下還有其他產品的案例。我其實沒有裝在C盤，大家按照自己的安裝目錄去找吧。
這個案例的幾何文件叫clip_repair.hm，就在這個目錄下。
分步教學：
1. 打開clip_repair.hm文件。File> Open 找到模型打開。
2. 查看模型完整性。
使用AutoCleanUp功能。
點選線框鍵，只顯示線框。點選顯示鍵，選擇顯示的線。在屏幕左側只勾選Free，即可看到只有自由邊顯示在屏幕上。
選中非流形（Non-manifold）邊。顯示為黃色。非流形邊意味著超過兩個平面共用了一條邊。
這有一個多余的面和缺失的面
3. 刪除多余的面
用F2或者直接點界面上的X，刪除多余的面。
4. 刪多了，得把缺的面補上。
用這個工具自動補上第一個缺失的圓角面。
我們剛才刪多了那個面補不上，把Keep tangency的勾去掉，就補上了。
5. 點o打開Options面板，或者Preferences > Geometry Options。將cleanup tol設置為0.01
6. 菜單項為Geometry>Edit>Surface Edges>Equivalence，下面面板項為Geom-edge edit-equivalence。（感慨一下Hypermesh在這一點上真的費解，打開同一個面板，菜單項和下面面板項名字居然不一樣。而且打開后也看不到是怎么打開的。）
展開 【HyperMesh寶典】之幾何修復、清理和簡化
第二部分：幾何清理
幾何清理的定義
幾何清理：就是把“臟”的幾何清理 “干凈”，主要的目標是使幾何變得規則，容易劃分網格。具體而言幾何清理就是通過對曲面和邊進行分割和合并，把不規則的面變成較小的規則的面。
幾何清理有5種操作：
操作1：共享邊→壓縮邊，相當于合并兩個相鄰曲面
操作2：切割曲面
操作3：添加硬點，相當于分割邊
操作4：刪除硬點，是添加硬點的反操作
操作5：替換硬點
HyperMesh 的網格劃分算法可以分為映射和自由兩類，映射只對三角形、四邊形、五邊形和圓形4種形狀有用，其它形狀都使用自由網格劃分算法。
展開 ANSA幾何清理小技巧
幾何問題
在ansa中，幾何模型導入之后會發現有很多錯誤的面，如果手動的處理會耗費很多時間，并且很費精力，例如，有的面丟失了，出現紅色的自由邊；有的表面上看去丟失了，但你發現四周的邊線卻是黃色的共享邊，卻不顯示面；有的兩線之間藏著一根很短的紅色自由邊；有的因為多一個點而使線段折彎變形,還有重復面等等。因此，給大家推薦兩個小技巧來解決這個問題。
幾何預處理方法一
以上的這些幾何問題，我們都可以用這個命令一鍵消除80%-90%的錯誤。如下圖所示，找到菜單欄中的Checks=>Geometry=>Execute=>選中紅色的錯誤提示=>右鍵選擇fix，這樣操作之后80%-90%的錯誤都會自動修復，但也有少數需要自己手動修復，總而言之，這個操作可以節省很多畫網格的時間，因此每次導入模型時，最好先進行此操作。
幾何預處理方法二
另一個清理幾何的功能如下圖所示，Topo=>Hotpoints=>Clean G.。這個功能在導入模型的時候也可以用，效果可能不如上述功能，但在我們畫網格過程中，我們有時會添加一些點、線、面，會形成一些錯誤點和錯誤線，這時用這個功能可以方便、快捷的消除錯誤，使我們的網格質量提高。
大家可以關注公眾號：CAE備忘錄，讓我們一起學習ASNA的使用技巧，一起學習CAE有關知識，一同學習，一同成長！
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