ANSYS Fluent Meshing新功能特點介紹

1、Fluent Meshing R17新功能特點介紹易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分 并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它主窗口布局 幫助/隱藏 區(qū)域可拆分的控制臺可移動圖標實體高亮常用工具欄操作區(qū)顯示/選擇 控制區(qū)目錄樹中的描述性圖標更清晰的設計流程更易辨別的圖標注意Volumetric regions劃分網(wǎng)格后的圖標發(fā)生了變化Regions 和Cell Zone的圖標表明它們的類型(Fluid, Sol

2、id, Dead) R17.0R16.2顯示/選擇 選項 將功能區(qū)移動到了用戶界面上部 保留了所有的選項和功能 R17.0R16.2便利性當窗口變小時選項會自動變?yōu)榘存I點擊按鍵就可以調(diào)出相關操作圖標大小并不變化，只是暫時隱藏點擊這兩個按鍵 便可以暫時顯示所有圖標快捷圖標RMB易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分 并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它CAD 導入/管理(beta) 在Fluent meshing

3、中使用CAD裝配模型導入CAD模型有以下優(yōu)點當CAD模型導入軟件中后，在目錄樹中可以保存創(chuàng)建CAD時所設置的關部件的目錄樹允許用戶快速的重新導入或替換模型的可選部分可以很便利地用需要進行分析的部件來創(chuàng)建幾何以及網(wǎng)格對象幾何/網(wǎng)格對象與CAD對象之間有相關鏈接，以保證更快的更新與設計變更 面區(qū)域的圖標可以分配給實體并在整個工作流程當中保存更快的可視化過程大模型的管理可以節(jié)省大量時間用CAD裝配導入模型在CAD選項面板中激活 通過body方式導入目標可以生成理想的目錄樹保留了原來的子裝配用此模型時只能用CAD Faceting選項（默認）CAD 導入/管理模式CAD 導入/管理模式特點與基于對象的

4、模式相比CAD裝配使用不同的顏色調(diào)配、環(huán)境菜單以及快捷鍵大部分快捷鍵都有對應圖標用Ctrl-h來查看所有快捷鍵選擇過濾器; Cad對象和CAD區(qū)域CAD區(qū)域為黃色高亮CAD對象為橙色高亮多樣的環(huán)境菜單繪制選項CAD裝配目錄樹選擇幫助CAD 導入/管理模式CAD管理功能多數(shù)CAD管理操作都可以通過目錄樹或快捷鍵以及圖標按鍵來完成Update使用新的面參數(shù)重新導入Object從CAD裝配中創(chuàng)建并管理Geom/Mesh 對象State當創(chuàng)建相應的Geom/Mesh時CAD對象 便被鎖定用Suppress代替deleteModify邊界、區(qū)域、名稱CAD 裝配工作流程案例1. 準備要進行網(wǎng)格劃分的剎車

5、裝置在目錄樹中選擇裝備體2. 為其分配一個面域標簽切換到Zone selection 選擇 “brake cover “選擇 “Label” 圖標這會打開標簽管理面板分配標簽名稱保持默認的Create/Add 選項這個標簽將存在于整個網(wǎng)格 劃分過程CAD 導入/管理模式CAD 導入/管理模式3. 選擇需要更新的外部體從目錄樹中取消對剎車裝置的選擇并在界面上選擇外部體用框選或手動選擇4. 更新打開更新面板選擇CFD surface mesh 設置相關參數(shù)更新并關閉CAD 導入/管理模式5. 創(chuàng)建網(wǎng)格目標勾選Face Edges選項從目錄樹中選擇Object - Create打開create Ob

6、ject面板輸入合適的名字選擇網(wǎng)格類型CreateObject - Update from CADCAD 導入/管理模式6. Suppress保存了對象中的子模型目錄樹和顯示的變化已經(jīng)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格對象的CAD對象被鎖定選擇剩余的670個對象select VisibleSuppress使用界面圖標Suppress部分在目錄樹中有對應圖標Select visibleCAD裝配體替換案例1. 準備替換從CAD裝配體中創(chuàng)建一個幾何象(如圖所示)在已有的裝備體上添加一個新的裝配部件CAD 導入/管理模式2. 替換選擇新的裝配體，右擊鼠標并選擇object Replace在彈出來的面板中選擇舊的部件并點擊R

7、eplaceCAD 導入/管理模式3. 最終狀態(tài)將舊的CAD與新的對象鏈接 CAD 導入/管理模式易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分 并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它交互式的Join/Intersect操作找到合適的容差對于Join/Intersect來說有時比較棘手 交互式的Join/Intersect具有標記以及Undo功能，從而避免了誤操作并提高了效率 Intersect中的新選項可以忽略平行面，

8、這對避免 意外的Intersect操作有很大幫助Gap closing, Join and Intersect 的圖標在join之前可以很容易的進行間隙的閉合Gap基于區(qū)域的間隙閉合 選擇區(qū)域過濾，設置間隙一側(cè)作為靜區(qū)域并做為目標區(qū)域選擇另一側(cè)作為動區(qū)域，點擊 “gap closing” 圖標 (Ctrl-Shift-k)，在彈出來的窗口中輸入最大的間隙值并點擊Mark來檢測，然后點擊Remove交互式的gap closingTarget交互式Join交互式結(jié)合工作流程選擇兩個區(qū)域點擊“Join” 圖標打開Join面板視情況點擊Mark進行檢測進行以上操作后需要重選區(qū)域調(diào)整公差并進行結(jié)合交互式

9、Intersect交互式Intersect工作流程選擇兩個區(qū)域點擊“Intersect” 圖標打開Intersect面板 視情況點擊Mark進行檢測進行以上操作后需要重選區(qū)域在點擊Intersect之前視情況調(diào)整容差以 及其它選項交互式 Join/Intersect (beta)Join/Intersect新面板打開beta功能選擇Join/Intersect彈出設置面板點擊“Switch to New Version” 設置相關選項新選項 Only cross-label選項Blacklist選項，可以將錯誤的配對放入其中 下次尋找配對時自動將其忽略Summary與Diagnose功能，可以

10、為進一步修復幾何做準備IntersectJoin交互式 Join/Intersect(beta)能夠更好的控制網(wǎng)格生成自動網(wǎng)格重構(gòu) 易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分 并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它基于域的網(wǎng)格劃分 能夠?qū)σ粋€或多個域進行體網(wǎng)格填充Tet或HexCore是否用棱柱層使用當?shù)卦O置局部網(wǎng)格劃分 (beta)能夠部分的填充一個區(qū)域或?qū)σ粋€部分填充的區(qū)域進行補充填充是否用prism, Tet

11、and HexCore 在基于對象的工作流程中支持 Quad以及Hex網(wǎng)格基于域的網(wǎng)格劃分 T-junction 案例 從目錄樹中選擇固體域 從菜單中選擇Auto Fill Volume 視情況勾選Prisms用Tet進行填充Mesh自動填充體網(wǎng)格 用Auto Fill Volume填充流體域勾選Grow Scoped Prisms用HexCore進行體填充不勾選Merge Cell zoneMesh用prism+ tet填充Fluid2Fluid2FluidFluid2Fluid基于域的網(wǎng)格劃分 其它的Volumetric Region/Cell Zone操作可以從 Volumetric R

12、egion菜單中刪除網(wǎng)格可以從Cell Zone菜單中合并網(wǎng)格恢復面在R16中的自動復制源面功能被效率更高的“internal copy”替代因此當你決定刪除所有網(wǎng)格區(qū)域時，你有返回到源面域的選擇 你可以通過目錄樹找到此選項右擊Mesh object并選擇Restore Faces基于局部區(qū)域的網(wǎng)格劃分(beta)T-junction案例 用tet網(wǎng)格填充所有固體打開beta功能從目錄樹中選擇fluid和fluid2設置Scoped prisms生成棱柱層會自動選擇Fluid和fluid2生成棱柱層指示標識fluid和fluid2在Volumetric Region的圖 標顯示為半填充Cell

13、 zone有“prism-cells” 樣的后綴Fluid2Fluid基于局部區(qū)域的網(wǎng)格劃分(beta)新的繪制和選擇選項選擇fluid和fluid2 Draw-Options Empty Volume Draw Draw-Options Filled Volume Draw Fluid2Empty Filled基于局部區(qū)域的網(wǎng)格劃分(beta)填充部分有網(wǎng)格的區(qū)域在之前生成的棱柱層的基礎上進行網(wǎng)格生成選擇fluid與fluid2并點擊右鍵選擇 Tet SetRefinement面板中選擇size field選擇fluid與fluid2并點擊右鍵選擇 Tet Generate這樣會生成最佳質(zhì)量

14、和平滑度的四面體網(wǎng)格Fluid基于局部區(qū)域的網(wǎng)格劃分(beta)填充空體積選擇fluid和fluid2, 右鍵 - Fill Empty Volume再次勾選scoped prism layer選擇fluid與fluid2 右鍵- Merge Cells合并域內(nèi)的網(wǎng)格Cell Zone名稱返回到fluid與fluid2Fluid2基于對象的網(wǎng)格劃分 Quad/Hex在目標樹中支持Hex與Quad網(wǎng)格導入Workbench meshing生成的hex網(wǎng)格從Unreferenced中創(chuàng)建對象并計算體積區(qū)域Cell zone到Boundary zone 縫合鏈接到定義的邊界區(qū)域用/boundary/

15、remesh/stitch-with-preserve-boundary命令易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它分布式并行的Prism劃分+串行的tet網(wǎng)格劃分 性能提升在8核并行中要比串行快2到3倍支持Lean data structure (beta)（精簡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）/mesh/activate-lean-datastuctures如何使用.在Parallel面板激活A

16、uto Partition 使用Auto Mesh并選擇Prisms + Tet可以保存為hdf5格式(beta)file/write-case filename.cas.h5 yes局限性基于對象的棱柱劃分可以使用，但在劃分完體網(wǎng)格后，目錄樹將不可用.不支持的操作基于域的網(wǎng)格劃分Restore face選項特定區(qū)域的棱柱層操作（splitting）周期性 并行Prism+ 串行Tet 網(wǎng)格劃分示意圖Surface MeshNode 0 - TetNode 1 - PrismNode 2 Prism Node 3 - PrismNode 4 - PrismPrism-Cap Surface m

17、eshFluent SolverHDF5 WritePrincipal inertia axis methodPrism并行分區(qū)分區(qū)采用Principal Inertia Axis方法給出合適的初始分布并行節(jié)點數(shù)需要是2的倍數(shù) 不推薦 使用8個以上節(jié)點 !8個節(jié)點劃分案例DrivAer CarPartition Summary:Partition 0 : 395645 faces (14.1 %)Partition 1 : 333833 faces (11.9 %)Partition 2 : 391337 faces (14.0 %)Partition 3 : 332926 faces (11

18、.9 %)Partition 4 : 382297 faces (13.6 %)Partition 5 : 330134 faces (11.8 %)Partition 6 : 321412 faces (11.5 %)Partition 7 : 317079 faces (11.3 %)并行Prism + 串行Tet網(wǎng)格劃分效率Combustor4.7 M Prism3.5 M TetLanding Gear7.0 M Prism5.7 M TetOil platform3.6 M Prism5.7 M Tet并行Prism網(wǎng)格劃分效率分區(qū)效率對整個網(wǎng)格的劃分效率有很大影響并行Prism網(wǎng)格

19、劃分效率 大多數(shù)案例中分四個區(qū)域并行效率較高并行Prism網(wǎng)格劃分I/O 輸出HDF5格式的網(wǎng)格易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它原生的多面體網(wǎng)格劃分效率(強烈的依賴于模型)節(jié)省2-3倍內(nèi)存使用，比劃分四面體網(wǎng)格快2到3倍生成方法優(yōu)化支持擋板、當?shù)丶用?、尺寸函?shù)、棱柱層設置選擇性的凹面處理比轉(zhuǎn)換的多面體網(wǎng)格數(shù)量上要降低15%-30% 在初始的四面體網(wǎng)格生成時即采用多面體網(wǎng)

20、格質(zhì)量標準以及其它提高網(wǎng)格質(zhì)量的操作局限僅能用于對象驅(qū)動的網(wǎng)格劃分(tree)不支持區(qū)域特性的棱柱層不能與其它網(wǎng)格生成方式混合使用不能在基于區(qū)域的網(wǎng)格劃分方法中使用不支持Quad邊界縱橫比不超過100通過AutoMesh進入多面體網(wǎng)格劃分在Volume Fill中選擇Poly多面體網(wǎng)格設置與Tet refinement設置基本一致特征角默認為30度及以上可以用/mesh/poly/controls/feature-angle來控制原生的多面體網(wǎng)格劃分原生的多面體網(wǎng)格劃分BOILanding gear with BOI8.1 million poly cells R16.1最差質(zhì)量 0.99Ti

21、me = 32 min內(nèi)存使用峰值12 GBR17.0最差質(zhì)量0.9Time = 20 min內(nèi)存使用峰值12 GBBOI原生的多面體網(wǎng)格劃分BOIGeneric Combustor with BOI6.0 million poly cells, 8.5 GBR16.2最差質(zhì)量0.9533 cells over 0.9 fixed ed by ANMWorst Size Change = 34000Time = 22 minR17.0最差質(zhì)量0.9512 cells over 0.9 fixed by ANMWorst Size Change = 7700Time = 17.5 minBOIN

22、ative vs. Converted Poly PerformanceGeneric Combustor case多面體網(wǎng)格生成比轉(zhuǎn)換要快3.5倍Native vs. Converted Poly PerformanceDrivAer car case多面體網(wǎng)格生成要比轉(zhuǎn)換快3.2倍易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta) 其它六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta)用Octree代替C

23、artesian 提升10%-50%的速度，降低內(nèi)存使用量依賴于模型使用尺寸函數(shù)代替過渡層更加精確的網(wǎng)格尺寸分布支持BOI高級的peel layer控制 更精確的間隙填充，降低了四面體網(wǎng)格數(shù)量，提高了網(wǎng)格質(zhì)量工作中結(jié)合了新的skip-tet-refinement控制局限性不支持Up-to-Boundary不支持空腔網(wǎng)格六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta)怎么使用打開beta功能 激活基于octree的HexCore/mesh/hexcore/controls/octree-hexcore? Yes 新的Peeling layer controls同樣可以使用/mesh/hexcore/contr

24、ols/relative-peeling-offset默認值為 0.75 Octree-HexCore降低了六面體和四面體網(wǎng)格數(shù) Cartesian網(wǎng)格基于最大值, Octree網(wǎng)格基于最小值Octree網(wǎng)格增長方式是球形的，Cartesian網(wǎng)格增長方式是方形的Peel layers可以填充最小的間隙六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta)BOILanding gear加密區(qū)域, 7 M prism in R16.15.2 M Hex8.5 M TetWorst OS = 0.990.92 after ANMTime = 14 minPeak memory 10 GBPeel = 0 Buffer

25、 = 2六面體核心網(wǎng)格劃分增強(beta)BOILanding gear with BOI, 7 M prism in R1702.5 M Hex5 M TetWorst OS = 0.990.9 after ANMTime = 8 minPeak memory 7.5 GBRelative Peel = 0.5No Tet refinement 易用性/工作流程性能/穩(wěn)健性新功能Fluent Meshing R17 亮點 改進的用戶工作界面 CAD裝配 (beta) 新的 Join/Intersect 功能 基于區(qū)域的體網(wǎng)格劃分并行棱柱網(wǎng)格劃分 多面體網(wǎng)格劃分 六面體核心網(wǎng)格劃分增強(bet

26、a) 其它劃分進出口或修補小洞時網(wǎng)格更具一致性固定尺寸的洞修補(beta)銳角平滑(beta)提高網(wǎng)格質(zhì)量 六面體錐體(beta)額外的查詢功能基于對象的凹面網(wǎng)格重構(gòu) (beta)其它方面的加強主要有三種方式來修補洞或進出口對于簡單的開口mesh選擇邊并創(chuàng)建對于多個開口mesh選擇一個面并用Pach(前面創(chuàng)建的面)對于以上兩種情況，修補結(jié)果與修 補選項有關選項面板如下Object nameFace Label/Zone nameObject type Zone type修補功能增強第三種方式對于復雜的開口使用Loop方式 + Create Patch用這種方式會自動彈出以下窗口 Object nameFace Label/Zone nameObject type Zone typeRemesh option修補功能增強固定尺寸的洞修補(beta) 以一個三通接口為例打開Fix hole面板取消 “Use Size Field”選擇Material Point選擇Min. Size - Apply點擊Find Holes選擇Target Point 點擊Trace選擇要修補的洞點擊Patch銳角平滑(beta)以車輪與地面接觸為例不經(jīng)過銳角平滑的網(wǎng)格Worst skew 0.953700 cells removed for stair-stepping調(diào)用銳角平滑(beta