ICEM 网格质量检查要求

Struggle for Advance!螺旋桨网格划分（ICEM）——江之上4119桨模型最终的Block Edge 旋转域最终网格叶根随边面网格叶根导边面网格叶面网格(叶面上使用了C拓扑)Determinant3*3*3 最小0.44 Angle 最小14.31 Quality 最小14.31叶片周围拓扑X向中间5层网格叶片周围轴向拓扑（使用H型网格&网格塌陷技术）叶片径向拓扑（同样是H型网格&网格塌陷技术）H型网格&塌陷技术H型网格（通过切割block实现，张的像H）H型网格塌陷后（适合前后尖角的物体，或者只有一段尖角也可以，如翼型）网格塌陷通过合并节点实现，在ICEM中的位置如上图，第一个连续选两个节点就可以了，其他功能的具体用法可以看帮助文件Step1 初始化并切Block1.1初始化，关联最外的边，进行一次O剖分，并切成图示结构（因为有三个叶片，周向block数要是3的倍数）1.2轴向切四刀成五块，扭转前两块（or后两块），使中间edge的走向和叶片差不多，删除轮毂内部的block(早删早开心，越到后面越麻烦)扭转通过block transform中的旋转功能实现2.1再切两刀，切成12块（原因右上）根据网格划分策略，一个网格对应周向3块（未塌陷时是4块，所以共12块block ）2.2进行塌陷操作塌陷完的效果（叶根处已经和曲线进行关联）Step3 调整节点位置调整叶片周围的节点位置，使叶片周围的block更加贴近叶片形状（上图中间是两条线，离的太近了，分不清）调整后叶片周围的edge位置右图中的各个功能基本都会用到，很有主观性Step4 两段三棱柱Y剖分找到图示功能，Type选择Yblock,选择要剖分的三棱柱网格就可以了Y 剖分后的效果由于塌陷两段形成三棱柱，结构化网格无法直接生产，要进行Y剖分（这一步放到最后也可以，不影响）Step5径向切并塌陷5.1径向在叶尖的地方切一刀5.2将叶尖外的Block 进行塌陷5.3调整节点位置，叶片的大体形状就可以出来了（图中有两个圈，里面的是后面O 产生的，切完只有一个圈） 5.4在叶片这两层block 上进行O 剖分形成一圈的C 网格（这一步很烦，尤其选择叶片上的面和hub 上的面的时候，总是选不中）6.1前面的图中好多Edge 不是直的，是为了提高网格质量，是网格分布更合理进行的Edge 形状调整（一般对应的edge 形状能够平行，网格质量会更高）为了减少不必要的工作，关联，和节点位置调整好后，可以先观察生成Mesh 后的Edge 形状（如右图），形状合适的就不用动手脚了，有些位置明显偏差的就要手动调了。

ICEM网格划分参数总结（仅可参考,不具备一般性）ICEM网格划分参数总结(仅可参考，不具备一般性)一、ICEM CFD网格划分1、模型特征长度1353mm，模型最窄边0.22mm，球体计算域半径28000mm2、各部分参数如下：勾选Prism的Parts就是飞机的机身、圆角、细小的面。

Far的球体，其尺寸等于全局网格尺寸。

Fluid 是body指示网格生成位置。

依照图中所示参数所生成的网格部分信息：T otal elements : 3560021、Total nodes : 12304013、依照上述参数生成网格，在窄边处网格还存在质量较差的部分，数量不是特别巨大，这一部分网格主要集中在机翼、尾翼的后边缘处。

如下图。

二、Fluent求解1、General：Pressure-Based，Absolute Velocity Formulation，Time steady2、Models：开启能量方程、k-e-RNG湍流模型3、Materials：选择理想气体4、边界条件：将球体计算域far设置为压力远场，马赫数0.75，根据需要调整了风速方向(目前仅尝试了alpha=-5~15、beta=-25，21组实验)，温度设定223K。

operating condition中operating pressure设定为26412Pa5、参考值：compute from 球体计算域。

参考面积设置为机翼迎风面积0.20762m^2(参考面积这一部分不知道对不对)6、Solution methods：coupled7、Solution controls：库朗数设置为68、初始化：Hybrid Initialization目前对飞机模型进行了修改，根据上述参数重新划分网格，再次调整风速方向进行了2次计算，还能够收敛。

网格质量检查【技术篇】网格质量检查2017-04-01 by:CAE仿真在线来源:互联网查看网格划分的质量,提供详尽的质量度量列表,如表所示,ANSYS ,可以查看网格度量图表,能够直观地在该图表下进行各种选项控制。

单元质量除了线单元和点单元以外,基于给定单元的体积与边长的比值计算模型中的单元质量因子,该选项提供一个综合的质量度量标准,范围为0~1,1代表完美的正方体或正方形,0 代表单元体积为零或负值。

纵横比纵横比对单元的三角形或四边形顶点计算长宽比,参见图,理想单元的纵横比为1,对于小边界、弯曲形体、细薄特性和尖角等,生成的网格中会有一些边远远长于另外一些边。

结构分析应小于20,如四边形单元警告限值为 20,错误限值为1E6。

雅克比率除了线性的三角形及四面体单元,或者完全对中的中间节点的单元以外,雅可比率计算所有其他单元,高雅克比率代表单元空间与真实空间的映射极度失真。

雅可比率检查同样大小尺寸下,二次单元比线性单元更能精确地匹配弯曲几何体。

在尖劈或弯曲边界,将中边节点放在真实几何体上则会导致产生边缘相互叠加的扭曲单元。

一个极端扭曲单元的雅可比行列式是负的,而具有负雅可比行列式的单元则会导致分析程序终止。

所有中边节点均精确位于直边中点的,正四面体的雅可比率为1.0。

随着边缘曲率的增加,雅可比率也随之增大。

单元内一点的雅可比率是单元在该点处的扭曲程度的度量,雅可比率小于等于 40 是可以接受的。

翘曲因子对某些四边形壳单元及六面体、棱柱、楔形体的四边形面计算,参见图,高翘曲因子暗示程序无法很好地处理单元算法或提示网格质量有缺陷。

理想的无翘曲平四边形值为 0,对薄膜壳单元的错误限值为 0.1,对大多数壳单元的错误限值为 1,但Shell181 允许承受更高翘曲,翘曲因子的峰值可达 7,对这类单元,翘曲因子为5 时,程序给出警告信息。

一个单位正方体的面产生22.5°及45°的相对扭曲,相当于产生的扭曲因子分别为 0.2及 0.4。

ICEM网格划分参数总结(仅可参考，不具备一般性)一、ICEM CFD网格划分1、模型特征长度1353mm，模型最窄边0.22mm，球体计算域半径28000mm2、各部分参数如下：勾选Prism的Parts就是飞机的机身、圆角、细小的面。

Far的球体，其尺寸等于全局网格尺寸。

Fluid 是body指示网格生成位置。

依照图中所示参数所生成的网格部分信息：Total elements : 3560021、Total nodes : 12304013、依照上述参数生成网格，在窄边处网格还存在质量较差的部分，数量不是特别巨大，这一部分网格主要集中在机翼、尾翼的后边缘处。

如下图。

二、Fluent求解1、General：Pressure-Based，Absolute Velocity Formulation，Time steady2、Models：开启能量方程、k-e-RNG湍流模型3、Materials：选择理想气体4、边界条件：将球体计算域far设置为压力远场，马赫数0.75，根据需要调整了风速方向(目前仅尝试了alpha=-5~15、beta=-25，21组实验)，温度设定223K。

operating condition中operating pressure设定为26412Pa5、参考值：compute from 球体计算域。

参考面积设置为机翼迎风面积0.20762m^2(参考面积这一部分不知道对不对)6、Solution methods：coupled7、Solution controls：库朗数设置为68、初始化：Hybrid Initialization目前对飞机模型进行了修改，根据上述参数重新划分网格，再次调整风速方向进行了2次计算，还能够收敛。

Chapter 3二维非结构壳/面网格生成（2、3）1. 创建几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part --- Topology 2．定义网格参数2.1．定义全局网格参数2.1.1 定义网格全局尺寸：Scale factor、Max element2.1.2 定义全局壳网格参数：Mesh type、Mesh method2.2 定义Part网格尺寸3. 生成网格并导出3.1 生成网格，检查网格质量3.2 保存网格文件：Save mesh as…3.3 选择求解器：Output --- Select solver3.4 写入：Output --- Write inputChapter 4三维非结构自动体网格生成(自上而下)（2、3）1. 创建几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part --- Topology --- Body2．定义网格参数2.1．定义全局网格参数2.1.1 定义全局网格尺寸：Scale factor、Max element2.1.2 定义体网格全局参数：Mesh type、Mesh method2.1.3 定义棱柱网格全局参数：Grow Law、Initial height、Ratio、No.2.2 定义Part网格尺寸3. 生成网格并导出3.1 生成网格，检查网格质量3.2 保存网格文件：Save mesh as…*.uns3.3 选择求解器：Output --- Select solver3.4 写入：Output --- Write input三维非结构自动体网格生成(自下而上)（4）首先导入壳网格，在壳网格的基础上拉伸生成棱柱体网格，再填充棱柱体网格和远场边界之间的空隙。

（壳网格---棱柱体网格---体网格）。

1.创建（导入）几何模型2.创建生成（导入）壳网格3.生成棱柱体网格3.1定义棱柱网格参数：Growth law、Initial height、Ratio、No.、New volume part（表征体网格的材料，相当于自上而下中的body）3.2指定生成棱柱边界层的Surface（定义Part网格尺寸）3.3生成棱柱体网格：Mesh --- Compute mesh --- Prism mesh4.生成棱柱网格与远场边界之间的体网格4.1 定义加密区4.1.1 创建所需的Point4.1.2 创建加密区Mesh --- Create mesh density:Name、Size、Ratio、Width、from（point）依次选择所需point，中键确认4.2 生成体网格Mesh --- compute mesh --- volume meshMesh type、mesh method(Quick(Delaunary))、volume Part name（inherited）、input（existing mesh）Compute5.导出网格5.1保存网格文件：Save mesh as…*.uns5.2选择求解器：Output --- Select solver5.3写入：Output --- Write inputChapter 5二维结构网格生成1.导入（创建）几何模型：Point --- Curve --- Surface --- Part---删除多余curve（若point之间本存在线，在生成surface时采用form 4 points法，则会同时生成surface的边界线curve，和原有curve叠加重合，产生多余，需删除，eg.5.3）2.创建block2.1.分析几何模型，得到拓扑结构2.2.创建整体blockblocking --- create blockPart（block的名称，表征相应材料特性）、Type2.3.划分block2.4.创建O-block（如有需要）2.5.删除无用的block3.建立映射关系3.1.创建point到vertex的映射Blocking --- Associate --- Associate vertexEntity(point)V1--P1 ---……---V i--P i ---……--- V n--P n3.2.创建curve到edge的映射Blocking --- Associate --- Associate Edge to CurveE i ---中键--- C i ---中键4.定义网格节点数Icem为基于Block生成网格的：首先生成block网格，然后依托映射关系将block 网格节点坐标计算生成Geometry网格坐标，故在Icem中需定义EDGE的节点数来定义网格节点。

WorkBench ICEM CFD 网格划分入门111AnsysWB里集成了一个非常重要的工具：ICEM CFD。

它是一个建模、划分网格的集成工具,功能非常强大.我也只是蜻蜓点水的用了几次，感觉确实非常棒,以前遇到复杂的模型，用过几个划分网格的工具。

但这是我觉得最方便和最具效率的。

网格划分很大程度上影响着后续的仿真分析—-相信各位都有所体会。

而ICEM CFD特别长于划分六面体网格，相信无论是结构或流体（当然铁别是流体），都会得益于它的威力.ICEM CFD建模的能力不敢恭维，但划分网格确实有其独到之处.教程开始前,作一个简单的原理介绍，方面没有使用过ICEM CFD的朋友理解主要的任务：111如下图：1：白色的物体是我们需要划分网格的,但是它非常不规则。

2：这时候你一定想：怎么这个不规则呢，要是它是一个方方正正的形状多好(例如红色的那个形状)01111于是有了这样一种思想：1:对于异型，我们用一种规则形状去描述它。

2：或者说：如果目标形状非常复杂,我们就用很多规则的，简单的形状单元合成在一起，去描述它。

之后，将网格划分的设置，做到规则形状上.最后,这些规则,通过最初的“描述”关系，自动的“映射"到原先的复杂形状上—-问题就得到了解决!！！ICEM CFD正是使用了这种思想。

如下是一个三通管，在ProE里做得02在ProE里面直接启动WB进入WB后，选择如下图:03111如下：1：代表工作空间里的实体2：代表某实体的子实体，可以控制它们的开关状态3：控制显示的地方04下面需要创建一个Body实体这个实体代表了真实的物体。

这个真实的物体的外形由我们导入的外形来定义.-—我们导入的外形并不是真实的实体。

这个概念要清楚。

但是今后基本上不会对这个真实的实体作什么操作。

这种处理方式主要是为工作空间内有多个物体的时候准备的。

051：点击“创建Body”2、3：点选这两个点4：于是创建出一个叫“Body”的实体操作中，左键选择,中键确认，右键完成并退出-—类似的操作方法很多地方用到，要多练习，今后就不特别说明了06下面需要创建我们最需要的东西：那个“规则的形状”ICEM CFD里，这个实体叫 Block可以如下方式创建之：07注意到我们现在多了一个黑框,怎么样,够规则吧？呵呵，开个玩笑.还必须对这个黑框进行必要的“裁剪"之后才能用来“描述”我们的目标实体0809修剪Block实体的第一步是一个益智的工作：我们不妨简单绘制一下策略：因为我们的实际物体像一个变形的“T”形，因此，不妨就用“T”来变形。