
發布
注冊
/
登錄結構網格劃分的案例
結構化網格劃分——Y型與O型
在實際模型中,我們經常可以看到有三角形或者三棱柱幾何,甚至一些類似三角形結構。如果直接生產四邊形網格會比較困難。對于這種結構我們通常采用的是Y型網格劃分方式,如下圖所示,將三角形分解為三個四邊形。 三棱柱結構,則分為三個六面體結構,方便進行網格劃分。
在ANSA中導入一個三角形的幾何。首先可以通過三角形的一個頂點向對邊引垂線,之后刪除三條不需要的線段。可以看到剩下的三條線就像一個字母‘Y’,因此稱作Y型網格劃分方法。然后把三個區域分別進行結構化網格劃分。
最終生成的網格如圖所示,全部是比較規則的四邊形,且網格質量都比較好。
Y型網格劃分方法是一種方法用來處理一些類似三角形結構的四邊形、五邊形或者更多邊的自由形狀,能夠很好的進行結構化劃分網格。如下四種不規則形狀采用Y型網格劃分方法劃分出規則的四邊形網格。
O型網格最常使用在圓的網格劃分中。首先用兩條垂直的直徑把圓四等分。然后選擇四條半徑的中點來確定中間的一個“O型”。連接四個中點并刪除中點的四條線,對圓的剖分就完成了。
然后對五個區域逐個進行結構化網格劃分。可以看到一個圓面全畫成規則的四邊形網格了。
ANSA_結構化網格劃分——Y型與O型.pdf
展開 ICEM CFD 學習筆記 結構網格的劃分
它擁有強大的CAD模型修復能力、自動中面抽取、獨特的網格“雕塑”技術、網格編輯技術以及廣泛的求解器支持能力。同時作為ANSYS家族的一款專業分析環境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺, 獲得Workbench的所有優勢。ICEM作為fluent和CFX標配的網格劃分軟件,取代了GAMBIT的地位。
ICEM CFD的出現是結構網格劃分領域的一個重大突破,它可以經由使用者不斷優化調整,畫出十分完美的結構網格。但其缺點也十分明顯:學習成本較高,需要花費大量時間來學習并適應ICEM的網格劃分方式,學習如何優化并獲得令人滿意的結構網格。
今天以下圖的
三通管為例,介紹一下如何在ICEM中進行簡單的結構網格劃分。
第一步:導入模型。
此模型較為簡單,既可以從專業的建模軟件中導入,也可以直接在ICEM中通過基礎的點線面建模建成。
第二步:右鍵Geometry中的Surfaces,勾選Solid&Wire和Transparent,幫助我們更好地觀察模型的幾何結構。
第三步:構建拓撲識別
點擊幾何下的幾何修復
點擊第一項構建拓撲識別,并應用
這個過程可以幫助我們判斷模型是否存在瑕疵。拓撲后可能出現三種顏色的線,
黃色說明只有一個面和這條線關聯,說直白點也就是面的邊界線。紅色代表有兩個面和這條線關聯,一個封閉的多面體其上的線都是紅線。藍線指的是有兩個以上的面和這條線有關聯。
可以看到三通管的拓撲線全是紅線。
展開 推力球軸承結構化網格劃分
1、結構化網格劃分思路
1-1、檢查模型
1-1-1、觀察模型(是否為對稱模型,是否需要采用殼/線單元)
1-1-2、簡化模型(去除非關鍵位置圓角,去除破面與多余線體)
1-2、繪制引導面網格
1-2-1、切分實體、平面、繪制引導線
1-2-2、劃分二維網格
生成本案例采用模型如圖1所示
1-3、體網格
1-4、檢查網格
1-4-1、合并網格節點
1-4-2、檢查自由邊、T形邊、網格質量
圖1
2、軸承上環結構化網格劃分
2-1、檢查模型
軸承上環為軸對稱模型,可以通過二維引導網格直接旋轉掃掠獲得結構化網格,去除非關鍵位置圓角后得到如圖2所示
展開 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。

Ansys結構分析網格劃分方法&操作詳解-附練習模型
Ansys的Meshing專用工具中提供掃掠網格劃分選擇項。
5.除了以上四個常用的網格劃分方式,還有多區域網格劃分、笛卡爾網格劃分、分層四面體網格劃分等等。
多區域網格劃分方式適用復雜的幾何體劃分,將區域劃分為多個子域,隨后在每個子域內進行網格劃分。此方法容許對于不同幾何形狀的部分進行不一樣的網格劃分方式。Ansys軟件提供了多區域網格劃分的輔助工具與技術,如PatchConforming和Mosaic。
笛卡爾網格劃分方式使用規則的矩形或立方體單元來劃分區域。此方法適用規則幾何體和網格結構,如長方體、正方形等。Ansys中的Cartesianmeshing專用工具可用于實施笛卡爾網格劃分。
分層四面體網格劃分方式進而在區域內添加附加的層來提高網格的精密度。此方法通常用于需要在特定區域中提升網格分辨率或捕獲邊界特征的情況。Ansys提供分層四面體劃分選擇項LayeredTriangulation。
二、結構仿真時的網格劃分要點
1、網格劃分選擇
結構網格劃分是將結構對象劃分為離散的網格單元,常見的劃分方式包括四面體網格、六面體網格和四邊形網格。
不同的結構對象和仿真任務可能適用于不同的網格劃分方式。例如,對于具有彎曲或復雜幾何形狀的結構對象,四面體網格可以提供更好的剛度和接觸模擬,而六面體網格則更適用于熱傳導和流體力學分析。
2、網格密度控制
網格密度控制是指根據結構的幾何特征和仿真要求來調整網格劃分的精細程度。通常使用邊長或體積控制來實現網格密度的調整。
邊長控制是通過指定網格單元的最大或最小邊長來控制,適用于具有高曲率或局部重要區域的結構。
體積控制是通過指定網格單元的最大或最小體積來控制,適用于需要更加均勻網格分布的結構。
展開 旋轉機械的結構化網格劃分 一
原創: 張錚 房杰
來源:CAE從業者
市面上網格劃分的工具太多了。眾所周知,結構化網格計算精度、計算時間等方面都有著較大優勢,目前在CFD旋轉機械計算中廣泛采用的是結構化網格(幾何結構過于復雜的情況除外),今天說說ICEM這款劃分工具在旋轉機械上的應用。最早接觸ICEM是11.0版本,后ICEM被Ansys公司收購,界面也做了改善變得更加友好。它的結構化網格劃分技術尤其在旋轉機械這一部分還是得到了廣泛認可。
言歸正傳,說說劃分思路。這次先闡述離心泵蝸殼的結構化網格劃分思路。
基本的思想:利用Y型網格來改變節點分布。
離心泵蝸殼三維幾何模型
對初學者來說直接劃分3D結構網格有一定的難度,這里我推薦先從2D的面網格開始入手。首先,以底部為基礎生成一個二維的塊結構,如圖所示,接著
Step1 2d block
Step2 bulid o and split
將"o"網格進行關聯映射,之后調整節點的位置并對最小的兩個塊進行劃分。
展開 hypermesh復雜結構(錐齒輪)網格劃分從入門到精通
隨著CAE軟件的不斷發展,各軟件的網格劃分功能都在不斷增強,Abaqus、Ansys等軟件利用合理的切分設置,對于復雜程度一般的幾何體都能得到質量不錯的六面體網格,但是相對于專業網格劃分軟件(比如Hypermesh),這些有限元軟件的網格劃分能力還是稍弱。另外,工藝仿真軟件(比如Simufact)網格劃分能力就相對較弱了,因此為了保證仿真分析的精度,提高自己的仿真分析能力,很有必要掌握Hypermesh網格劃分技巧。
Hypermesh軟件的 solid map工具專門針對復雜結構網格劃分,首先對復雜結構幾何體進行清理并切分,得到一系列滿足map條件的solid,然后分別進行3d網格劃分。
solid map工具位置
以錐齒輪為例,第一步,先對幾何模型進行清理,運用toggle工具(快捷鍵F11)對一些不需要的特征線進行清理。
toggle面板
幾何清理
幾何清理完畢之后,進行切割。首先,運用Geom/solid edit工具將齒輪的齒與基體切割,然后依次完成基體切割操作,切割之后的形狀如下圖所示。
幾何體切割
切割之后,根據齒輪嚙合受力特點,判斷齒為關鍵部位,因此首先對齒進行六面體網格劃分,然后依次完成基體部分網格劃分。劃分過程中,為保證較高質量的六面體網格,首先生成面網格,然后通過map得到六面體網格。
畫分過程中,特別需要注意的是要保證各個幾何體之間的網格連續,掃略過程中要注意與相鄰幾何體的節點路徑重合,畫分過程中不斷通過 Shift+F3工具檢查網格是否連續,避免后續有限元計算結果失真。
最后的網格劃分效果如下圖所示。
網格最終效果
需要注意的是,體網格生成之后,需要刪除掉中間生成的2D網格,僅保留3D網格,避免后續計算設置出錯。
展開 一種齒輪結構化網格劃分方法
網格劃分完畢后,點擊上方選項卡中Output—Select solver按鈕,選擇求解器為Ansys Fluent,結構求解器為Ansys,點擊OK確認。隨后點擊write input按鈕,按照默認設置將網格輸出,輸出格式在選擇求解器時就已指定,這里只能更改網格的名稱。
總結
使用ICEM劃分網格時,一般是采取分而化之的理念。比如齒輪有多個齒,就分成單個齒再劃分。齒輪有時又帶有軸,那么應該把齒輪和軸分開劃分(軸的劃分要利用O-GRID技術)。不過,如果齒輪的輻板等處高度和齒面不一致,形成高低不同的結構,那么只需要將塊進行拉伸以達到高度即可。
原創內容,轉載請注明出處,謝謝
展開 ICEM混合網格劃分
混合網格,指的是模型中同時存在結構網格與非結構網格的情況。
采用混合網格的主要優勢在于:對于復雜的幾何,我們可以將其分解成多個幾何,對于適合劃分結構網格的采用結構網格劃分方式,而對于非常復雜的部分,可以使用非結構方式進行劃分。
在ICEM CFD中進行混合網格劃分的一般步驟。通常分為以下幾步:
(1)幾何準備。對于本身就是多個幾何的情況,因為處理方式簡單,這里不做討論。這里要說的是一個連續的幾何,我們需要在ICEM CFD中將其進行分割成多個部分。這里可以運用的部分主要在于ICEM CFD的幾何創建功能,包括點、線生成以及面切割。
(2)part創建。在這一步中需要將體分解成多個部分分別放入不同的part中。同時畫四面體區域創建body。注意,這里我們需要創建面將四面體部分封閉,同時要將創建的面放到一個獨立的part中,因為后面的節點合并中需要使用到它。
(3)創建block。注意這里創建block的時候要選擇劃分結構網格的幾何。
(4)劃分非結構網格。分別分別為左右兩側劃分結構網格并load from blocking使之成為非結構網格形式【只有這樣才能與中間聯接】
(5)劃分非結構網格。---注意這里一定要選“可見部分”選項,而不是“ALL”
(6)交界面的處理。將結構網格和非結構網格節點對其。
展開 ICEM-蝸殼結構化網格劃分
對于蝸殼結構化網格劃分,核心的部分在于”鴨舌“凸出部分,該部分的塊需要做一些拉伸處理,一步步拉伸塊合并塊的節點,如圖下面的加密的部分,就是塊的核心處理難點
ICEM微結構網格劃分 ¥199
使用ICEM對微結構網格進行劃分,購買案例贈送教程

結構性網格分塊劃分
對該結構進行了結構性網格分塊劃分,網格區域主要為很窄的通道,采用了在初始化BLOCK的基礎上延伸面,建立體,切體、O型剖分等方法進行了劃分,相當于從點、面、體一步一步建立最終的BLOCK,由于結構是對稱性質,所以建立了一半的BLOCK,另一半的BLOCK通過鏡像生成,最終結果如下圖所示。
什么是網格劃分或網格生成?
龐雜的幾何文件、復雜的幾何結構,使得 CFD 仿真在網格制作上極其耗時。如何解放工程師的雙手, 把更多的精力投入到結果分析和創新性能設計上,答案就在 Cadence Fidelity AutoMesh。
什么是網格劃分或網格生成?
網格劃分或網格生成可將幾何表面和立方體分割成多個單元。根據這些單元,使用偏微分方程計算所需的變量。在網格劃分過程中,二維表面用三角形和四邊形來表示,而三維立方體被分割成四面體、四棱錐、三棱柱和六面體。
網格劃分有三種類型:
1、結構化網格劃分
結構化網格的基本表示形式是三維數組,也就是說,將單元中心的(x,y,z)位置簡單映射到數組中的(i,j,k)數值。因此,如果我們知道某個單元的(i,j,k)坐標,就自然會知道相鄰單元位于(i±1,j±1,k±1)。結構化網格非常有助于進行高速仿真,因為求解器不需要存儲相鄰單元的查找列表,這將降低大量的成本。
從幾何角度看,結構化網格的模塊僅限于二維四邊形或三維六面體單元,這些單元是用各種明確定義的數學技術生成的,從代數到共形映射再到偏微分方程的解。不過,結構化網格在幾何上受限,對于復雜的形狀,難以生成網格。現代的結構化網格通常是模塊結構,包含多個縫合在一起的結構化網格。我們經常會發現,與其他單元類型相比,在四邊形和六邊形結構化網格上計算 CFD 的解要更為精確。
2、非結構化網格劃分
非結構化網格是指其基本表示方式中包括一個相鄰單元的查找列表。非結構化網格在幾何上是不受限制的,可以包括多邊形(二維)或多面體(三維),面和邊的數量不受限制。最常見的是借助 Delaunay 或陣面推進法生成的四面體網格。
展開 基于CFX 動網格(Motion Mesh)實現翼型震蕩——網格劃分篇 ¥3
說明:本文使用軟件版本為ANSYS 2019 R3;網格劃分使用ICEM CFD
一句話看全文
利用ANSYS ICEM CFD為內域、外域劃分結構化網格,然后完成裝配并導出網格文件
——手動分割線——
一、完成內域結構化網格劃分
二、完成外域結構化網格劃分
三、完成裝配(先打開一個,打開另一個時選擇Merge即可)
四、導出網格文件
附件提供內域、外域tin/blk文件和整個計算域的uns文件
上一篇:使用批處理文件從后處理CFD-Post導出所需參數
下一篇:基于CFX 動網格(Motion Mesh)實現翼型震蕩——前處理篇(CFX-Pre)
展開 并排翼型,高質量ICEM結構網格劃分(含ICEM結構網格劃分視頻教程) ¥30
整體網格
添加了邊界層的翼型