2.5D網格重構
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
2.5D網格重構的實例教程
<p><span style="color: rgb(18, 18, 18);">此資料主要講述Ansys Fluent 2.5D動網格技術特點及應用案例。Ansys Fluent 2.5D動網格技術是一種快速網格重構方法。適用于 2.5D 動網格技術的工程問題需具備以下特點：計算域網格類型為三棱柱單元，計算域為柱體，兩個端面平行且形狀相同，端面和側面垂直；兩個端面網格均為三角形單元，且單元分布完全相同；運動部分為側面，為速度方向始終平行于端面的剛體運動。典型應用場景為存在復雜平面運動且無法簡化為二維計算的問題。</span></p><p><strong>掃描二維碼 免費獲取完整版資料</strong></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/YHFPhJp87hL51P7RgLITjWmLibzWHzUCpm6nbIb6zTvQRlp1cQYIkwuTzcA95vqsB5YgupKOcnklnaY3rmG9Pdw/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>目錄</strong></p><p><strong>1. 概述</strong></p><p><strong>2. 2.5D網格重構的應用</strong></p><p>2.1模型概述</p><p>2.2動網格設置</p><p>2.3運動側面設置</p><p>2.4端面設置</p><p>2.5固定側面設置</p><p>2.6網格重構過程</p><p><strong>3. 注意事項</strong></p><p><br></p><p><strong>1. 概述</strong></p><p>Ansys Fluent 2.5D動網格技術是一種快速網格重構方法。
展開 2D絕熱壓縮過程彈簧光滑和網格重構算法實現
使用基于彈簧的光滑和網格重網格運動方法來更新變形區域的體網格。對于三角形或四面體網格的區域，基于彈簧的平滑可以根據已知的邊界節點的位移來調整內部節點的位置。基于彈簧的平滑方法在不改變網格連接性的情況下更新了體網格。
但是，當邊界位移相對于局部網格尺寸較大時，網格質量可能惡化或退化。更新網格后，會導致收斂問題。為了避免這個問題，FLUENT的網格重構算法可以將劣質網格(太大、太小或拉伸過度的網格)聚集在一起，并在局部重新自動劃分網格。
在彈簧光滑模型中，網格的邊被理想化為節點間相互連接的彈簧。移動前的網格間距相當于邊界移動前由彈簧組成的系統處于平衡狀態。在網格邊界節點發生位移后，會產生與位移成比例的力，力量的大小根據胡克定律計算。邊界節點位移形成的力雖然破壞了彈簧系統原有的平衡，但是在外力作用下，彈簧系統經過調整將達到新的平衡，也就是說由彈簧連接在一起的節點，將在新的位置上重新獲得力的平衡。原則上彈簧光順模型可以用于任何一種網格體系，但是在非四面體網格區域（二維非三角形），網格更容易畸變。在系統缺省設置中，只有四面體網格（三維）和三角形網格（二維）可以使用彈簧光順法。在其他網格類型中使用需要在TUI界面iain激活該模型。激活彈簧光順模型，相關參數設置位于Smoothing標簽下，可以設置的參數包括Spring Constant Factor（彈簧彈性系數）、Boundary Node Relaxation（邊界點松弛因子）、Convergence Tolerance（收斂判據）和Number of Iterations（迭代次數）。彈簧彈性系數應該在0 到1 之間變化，彈性系數等于0 時，彈簧系統沒有耗散過程；在彈性系數等于1 時，彈簧系統的耗散過程與缺省設置相同。
展開 動網格算法設置
2.5D算法可以以二維網格的計算方法近似處理三維網格重生成，因此，在設置動網格區域過程中，只需要設置上下表面的網格變形就可以了，其他中間區域軟件能夠自動處理，該算法的優勢在于不容易遇到網格過于畸形的情況。
動網格效果
流速矢量圖
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</figure><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/3a52ca02083f4979a4967d88bb2d16e2.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/3a52ca02083f4979a4967d88bb2d16e2.png?
展開 三維機織復合材料簡介
三維機織又稱2.5D，和平面機織材料相比，它的經紗可以穿越厚度方向的其他層，上下交織，經緯互鎖。
這種結構本質上還是由經緯兩組紗構成，但是又具有了厚度方向紗線，因此稱2.5D。
這種結構的好處就是經緯互鎖，層層交聯，抗分層特性好。
層合板確實容易分層，但是成型前層層不相干，實際制造中逐層鋪貼過程可以讓樹脂和纖維充分浸潤。或者直接每層制成預浸料。這樣制造的難度就可控了。
所謂成也蕭何敗也蕭何，對于三維機織復合材料而言，一塊布就是一個結構整體，一旦紗線分布緊密，經緯鎖緊，再加上厚度大，想把樹脂注入進去和紗線融合充分就費勁了。
對于這種材料，目前常用RTM（樹脂傳遞模塑）工藝實現成型。簡單理解，就是用大號高壓針筒把樹脂壓進纖維。
對于尺寸稍大的件，為了讓樹脂能夠充分流動、均勻浸透。需要在模具上下功夫，要設計注膠、出膠孔的分布，要設計膠液流動軌道。
制造難點也是限制這類材料在大尺寸部件應用的主要原因之一。
到目前為止，三維機織材料也發展了幾十年了，國內也研究了20多年。已經發展出了各種結構變種。其中較為常見的還是彎聯和直聯結構：
（a）淺交彎聯；（b）淺交直聯
我10年前做本科畢業設計的時候，主題就是這個淺交直聯。那個時候還是用UG做的單胞模型。
網格也是在ABAQUS中用四面體做的，材料方向是手動定義的。
用現在的眼光看，當然是做的很粗糙。
正如我們長大以后，會拼命買AD鈣奶來宴請小時候的自己，彌補一下兒時的遺憾。
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2.5D網格重構的最新內容
<p class="ql-align-center"><strong>織物結構化網格生成的兩種思路</strong></p><p>首先介紹一下什么是結構化網格。這個結構不是力學里面結構的概念，在流體網格講的比較多。所謂結構化，指的是生成網格的基本型面和節點布置，由明確的映射關系，可以得到符合規律的網格（一般指的四邊形、六面體）。</p><p>我們在前面文章介紹了三維機織（2.5D）復合材料的基本概念
三維機織復合材料簡介
三維機織又稱2.5D，和平面機織材料相比，它的經紗可以穿越厚度方向的其他層，上下交織，經緯互鎖。
這種結構本質上還是由經緯兩組紗構成，但是又具有了厚度方向紗線，因此稱2.5D。
這種結構的好處就是經緯互鎖，層層交聯，抗分層特性好。
層合板確實容易分層，但是成型前層層不相干，實際制造中逐層鋪貼過程可以讓樹脂和纖維充分浸潤。或者直接每層制成預浸料
概述</strong></p><p><strong>2. 2.5D網格重構的應用</strong></p><p>2.1模型概述</p><p>2.2動網格設置</p><p>2.3運動側面設置</p><p>2.4端面設置</p><p>2.5固定側面設置</p><p>2.6網格重構過程</p><p><strong>3. 注意事項</strong></p><p><br></p><p><strong>1.
一個凸輪泵由兩個凸輪和外殼組成，如下圖所示。當凸輪旋轉時，它們在泵的進口側產生膨脹的體積。液體流入空腔，并在它們旋轉時被凸輪捕獲。然后液體在凸輪和機匣之間的空間中流動。液體不會在凸輪之間流動。最后，凸輪使液體在壓力下通過出口。
動網格算法設置
2.5D算法可以以二維網格的計算方法近似處理三維網格重生成，因此，在設置動網格區域過程中，只需要設置上下表面的網格變形就可以了，其他中間區域軟件能夠自動處理
2D絕熱壓縮過程彈簧光滑和網格重構算法實現
使用基于彈簧的光滑和網格重網格運動方法來更新變形區域的體網格。對于三角形或四面體網格的區域，基于彈簧的平滑可以根據已知的邊界節點的位移來調整內部節點的位置。基于彈簧的平滑方法在不改變網格連接性的情況下更新了體網格。
但是，當邊界位移相對于局部網格尺寸較大時，網格質量可能惡化或退化。更新網格后，會導致收斂問題。為了避免這個問題，FLUENT
彈簧常數 ② 拉普拉斯節點松弛因子
工程實例：二維絕熱壓縮 工程實例：二維活塞運動
6.局部重構法
1、基本特點 2、算法原理
3、基本設置
① 區域面網格重構 ② 局部面網格重構
③ 2.5D
知識點：
Set up a problem using the 2.5D dynamic re-meshing model.（2.5D網格重構模型）
Specify dynamic mesh modeling parameters.（動網格參數）
Specify a rigid body motion zone.
