棱柱體網(wǎng)格(ANSYS ICEM)

1、Prism Meshing 棱柱體網(wǎng)格劃分棱柱體網(wǎng)格劃分 ICEMCFD/AI*Environment 5.0 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-212 棱柱網(wǎng)格生成步驟介紹棱柱網(wǎng)格生成步驟介紹 步驟步驟 在邊界曲面附近生成棱柱體(五面體）單元 從ICEM CFD 四面體網(wǎng)格或三角形面網(wǎng)格開始 批處理過程 通過拉伸面網(wǎng)格生成棱柱網(wǎng)格 使棱柱體網(wǎng)格與存在的四面體網(wǎng)格相融接 平滑達(dá)到必要的網(wǎng)格質(zhì)量 特性特性 最小限度的用戶輸入要求 通過 part添加棱柱層 每個part可以擁有唯一的棱柱網(wǎng)格屬性 棱柱網(wǎng)格參數(shù)以文件形式保存用于以后使用 可以指定特定的parts生

2、成棱柱網(wǎng)格 在曲面法向方向平滑處理銳角轉(zhuǎn)角區(qū)域 可以指定初始高度或使用自動尺寸即局部曲面尺寸 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-213 棱柱網(wǎng)格劃分棱柱網(wǎng)格劃分 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 爭取得到盡可能好的混合網(wǎng)格質(zhì)量 混合網(wǎng)格通常不易平滑 以良好的四面體網(wǎng)格或三角形面網(wǎng)格開始 謹(jǐn)慎的選擇棱柱網(wǎng)格選項 適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備可以節(jié)省后面的時間 以良好的四面體網(wǎng)格質(zhì)量或三角形面網(wǎng)格質(zhì)量開始 檢查縱橫比 檢查和修復(fù)所有診斷 單/多 邊, 重復(fù)點, 重復(fù)單元 會破壞棱柱體網(wǎng)格生成器 察看面網(wǎng)格 尋找扭曲或尖銳結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格 診斷并不能揭示所有的網(wǎng)格問題 確信 part關(guān)

3、聯(lián)是正確的 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-214 棱柱體網(wǎng)格特性棱柱體網(wǎng)格特性 棱柱體網(wǎng)格特性棱柱體網(wǎng)格特性 減少用戶輸入 Number of layers 層數(shù) Height ratio 高度比率 Select parts to mesh 選擇劃分網(wǎng)格的parts ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-215 棱柱網(wǎng)格棱柱網(wǎng)格-高級選項高級選項 棱柱網(wǎng)格棱柱網(wǎng)格-高級選項高級選項 指定 volume part 生成棱柱網(wǎng)格 指定新生成的part生成棱柱網(wǎng)格無效 Exponential or linear 指數(shù)或線性 指定

4、3個, Compute params 計算出第4個. Total height 應(yīng)小于指定part最小間隙的1/3. On（開） 變換網(wǎng)格生長方向; Off（關(guān)） 在法向方向上生長 對于單層棱柱網(wǎng)格, 不需要多于1 step. 如果 面網(wǎng)格采用 LaPlace平滑, 設(shè)置surface steps 為0. ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-216 棱柱網(wǎng)格棱柱網(wǎng)格-高級選項高級選項(2) 高級選項高級選項 較小的值有利于保持正交性 小于這個值時，網(wǎng)格劃分終止 通常 導(dǎo)致出現(xiàn)金字塔單元. 如果在尖角區(qū) 域劃分網(wǎng)格. 0.05 是常用值 見下一頁 ICEM CF

5、D/AI*Environment 5.0 2021-6-217 選項選項 Fillet Ratio 圓角比率圓角比率 選項選項 Fillet Ratio 圓角比率圓角比率 在尖拐角處圓滑棱柱網(wǎng)格線 0 = 無圓角 1 =圓角曲率等于棱柱層高度 在緊密的空間劃分網(wǎng)格, 可能沒有空間生成圓角 Fillet Ratio = 0.0 Fillet Ratio = 0.5 Fillet Ratio = 1.0 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-218 選項選項 Max Height Over Base 選項選項 Max height over base 限制棱柱體網(wǎng)格

6、的縱橫比 在棱柱體網(wǎng)格的縱橫比超過指定值的區(qū)域棱柱層停止生長 棱柱層的數(shù)目在局部區(qū)域無法保證 在棱柱層邊界網(wǎng)格融接為金字塔形網(wǎng)格 Max Height Over Base = 1.0未設(shè)置未設(shè)置Max Height Over Base ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-219 選項選項 Max Prism Angle 最大棱柱角最大棱柱角 選項選項 Max prism angle 最大棱柱角最大棱柱角 控制彎曲附近或到鄰近曲面棱柱層的生成 在無法生成棱柱網(wǎng)格的區(qū)域融接生成金字塔形網(wǎng)格 通常設(shè)置為120 到180 范圍內(nèi) 這些需要經(jīng)驗. 如果只從一個 part

7、拉伸而臨近的part不執(zhí)行拉伸操作, 并且兩個 曲面的夾角大于指定的值, 棱柱網(wǎng)格會和臨近的曲面分離并被金字塔形網(wǎng)格覆蓋. 這為了防止使棱柱體網(wǎng)格彎曲 以至于生成具有低質(zhì)量角度的網(wǎng)格. 但是金字塔 形網(wǎng)格有時也會出現(xiàn)問題 . Original mesh Max prism angle = 180 deg.Max prism angle = 140 deg. ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2110 Options Prism Height Limit Factor 選項選項 Prism height limit factor 高度限制系數(shù)高度限制系數(shù) 限制

8、網(wǎng)格的縱橫比 如果factor達(dá)到指定值棱柱體網(wǎng)格的高度不會擴(kuò)展 保證指定的棱柱體網(wǎng)格層數(shù) 如果相鄰兩個單元尺寸差異的 factor大于2時功能失效 Limit factor = 0.5 沒有設(shè)置沒有設(shè)置Limit factor ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2111 棱柱體層棱柱體層 Parts 棱柱體層棱柱體層 parts 復(fù)選標(biāo)記表示棱柱體網(wǎng)格將從此part生 長 至少選則一個part Initial Height 第一層的厚度 Height Ratio 層間的生長比率 N Layers 從此part 生長的層數(shù) 如果空白將采用在主面板里設(shè)置的缺省

9、 參數(shù) 如果劃分棱柱體網(wǎng)格的曲面part 在兩個 體parts之間, 指定要劃分棱柱體網(wǎng)格的 體parts ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2112 平滑四面體平滑四面體/棱柱體棱柱體 網(wǎng)格網(wǎng)格 平滑四面體平滑四面體/棱柱體棱柱體 網(wǎng)格網(wǎng)格 首先只平滑 tets 和 tris（四面體/ 三角形） 設(shè)置 PENTA_6 為 Freeze 要點是不要更改棱柱體網(wǎng)格層要點是不要更改棱柱體網(wǎng)格層 一旦tetra和tri單元盡可能的平滑, 平滑所有單元 設(shè)置設(shè)置 PENTA_6 為 Smooth 減低 Up to quality 值過度扭 曲棱柱體網(wǎng)格單元 ICEM

10、 CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2113 切割棱柱體網(wǎng)格層切割棱柱體網(wǎng)格層 切割棱柱體網(wǎng)格層切割棱柱體網(wǎng)格層 如果需要許多棱柱體網(wǎng)格層, 這種方法更具魯 棒性 通常更快 建立 “胖” 層然后再編輯 網(wǎng)格的時候切割它們。 Edit Mesh Split Mesh Split Prisms Fix ratio: 網(wǎng)格層被切割，生成子層按滿足生長 比率生成 Fix initial height:網(wǎng)格層被切割，它的第一個 生成子層滿足給定高度 指定每一網(wǎng)格層切割生成子層的層數(shù) 可以切割任何一個或所有存在的網(wǎng)格層 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 2021-6-2114