GAMBIT网格划分
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GAMBIT圆/圆柱体得高质量网格划分(钱币划分)1)先在opteration--geometry-volumn中创建了一个高为100,半径15得圆柱体。
然后再圆柱得底面建立了一个边长为8得正方形,将正方形旋转45度,使正方形得一个顶点跟底面圆得点对齐,然后将圆周分割为4等分,将这4个顶点与正方形得四个顶点连成线,效果如图所示:2)然后用这四条线沿Z轴正向得矢量方向长出4个面,效果如图:3)用正方形去分割底面圆,注意选择connected选项,再用刚才形成得四个面去分割那个古钱形得底面,把它分成4部分,如果做到这一步,基本难得地方就过去了,效果如图所示:4)下面就就是把对应边划分网格,注意正方形每条边对应得圆弧边划分得网格份数就是一样得,效果如图:5)划分面网格,选择map结构得四边形网格,效果如图:6)最后划分体网格,按照cooper方式得六面体网格来划分,效果如图:如何用gambit生成机翼结构网格现在很多新手在用gambit划分网格得时候,习惯性得直接生成体网格,这样做确实简单,但就是简单省力得同时就蕴藏着风险,当遇到复杂外形得时候,就长不了结构网格或者就是生成得网格质量很差,为什么会这样?因为要划分一套高质量得网格,在gambit中直接划分体网格就是不恰当滴。
那如何在gambit中划分结构网格呢?了解pointwise或者icem得同学都知道,这些牛b软件划分网格得思路都就是分区,所以要在gambit中划分结构网格,其基本思路也就是要分区,想偷懒直接划分体网格就是行不通得哦。
下面开始讲课:1、导入实体2、将面移动至中心位置3、在yz平面生成一个圆4、将圆绕着x轴旋转90°5、将圆周split6、生成如图得两条线7、将圆面删除,删除得时候将lower geometry去掉,这样删除之后就还能剩下线8、选择如图中得四条边,生成面9、同上10、查瞧该点得位置,显示其x坐标为15411、选择刚刚生成得两个面,选择copy,并沿着x轴移动15412、同上,复制面到翼端面处,同时沿着z轴调整面,使机翼得控制面位于圆面得中心位置左右13、生成如图所示得线14、生成封闭得面,在gambit中有些面没有生成很难瞧出来,可以将面用阴影来显示查瞧就是否有漏生成面。
gambit网格划分基本类型:(一)Mesh Face :面划分Element :Quad:四边形网格Tri:三角形网格Quad/Tri:四边形和三角形网格混合Type :1、map:建立规则的四边形结构性网格2、submap:将不规则的区域划分为几个规则的区域3、pave:非结构性网格4、Tri Primitive:将一个三角形区域划分为三个四边形区域,并同时划分为四边形网格5、Wedge Primitive:将一个楔形的尖端划分为三角形网格,沿着楔形向外辐射,划分为四边形网格(二)Mesh Volume:体划分Element :Hex:六面体网格Hex/Wedge:以六面体为主,在适当的位置包括楔形网格Tet/Hybrid:以四面体为主,在适当的位置上包括六面体、锥形和楔形网格Type :1、map:建立规则的结构化六面体网格2、submap:将不可结构化划分的体积进行分割,再建立map网格3、tet primitive:将四面体分成多个六面体,再对各区域建立map网格4、cooper:通过源面对整个体进行网格样式的扫描,适用于逻辑圆柱体5、stairstep:建立规则六面体网格和相应的微小体积来近似原来的几何体形状,椭圆体。
6、tgrid:将网格指定为四面体元素,但是在适当处可能包括六面体、金字塔形和楔形网格划分方法:(一)MESH FACE FORM1、Map Scheme:4*End+N*Side(1)Periodic(周期性) map Scheme: N*Side,针对圆柱面(2)Face(面)Mapple操作方法:(1)打开“Face Vertex form”对话框,选择用圆圈标注的点,将其修改为“S”类型;然后,打开“Mesh Face Form”对话框,划分网格。
或者(2)在“Mesh Face Form”对话框中,直接将schemme(框架)修改为“Map”。
4*End+L*Side+M*End+Corner+N*2*End+Reverse2、Submap:()()修改方法同2:“E ”改成“S ”。
GAMBIT 网格划分第四节体网格划分FEBRUARY 26, 20144.4 体网格划分命令(Volume Meshing Commands)在Mesh/Volume 子面板中有(subpad)以下命令下文描述了以上列出的各命令的功能和操作4.4.1 为体划分网格(Mesh Volumes )Mesh Volumes 命令允许你为一个或多个体创建网格。
当你为一个体划分网格时,GAMBIT 会根据当前设定的参数在整个体中创建网格节点。
要mesh 一个体,需要设定以下参数•待划分网格的体•网格划分方案(Meshing scheme )•网格节点间距(Mesh node spacing )•网格划分选项(Meshing options )指定体(Specifying the Volume)GAMBIT 允许你在网格划分操作中指定任何体,但是,何种网格划分方案(meshing scheme)能应用于这个体,则决定于体的拓扑特性、形状,以及体的面上的顶点的类型。
指定网格划分方案(Specifying the Meshing Scheme)指定网格划分方案需要设定以下两个参数•元素(Elements)•类型(Type)Elements参数用于定义(应用于该体的)体网格元素的形状;Type 参数定义网格划分算法,因此也决定了体中所有网格元素的模式。
下文将介绍上面列出的参数的功能,以及它们对体网格产生的效果。
指定方案元素(Specifying Scheme Elements)GAMBIT 允许你指定下表列出的任何一个体网格Elements(元素)选项以上列出的每个Elements 选项都有一套特定的Type(类型)选项(一个或多个)相对应(见下)指定方案类型(Specifying Scheme Type)GAMBIT 提供以下体网格划分的Type 选项正如上文提到的,每个Elements选项都有一套特定的Type(类型)选项(一个或多个)相对应。
如何检查网格质量,用什么指标来说明网格好不好呢?怎么控制?一般是什么原因造成的?一般也就是,网格的角度,网格变形的梯度等等吧判断网格质量的方面有很多,不知你用的是什么软件,下面总结的是针对Gambit帮助文件的简单归纳,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。
Area单元面积,适用于2D单元,较为基本的单元质量特征。
Aspect Ratio长宽比,不同的网格单元有不同的计算方法,等于1是最好的单元,如正三角形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过5:1.Diagonal Ratio对角线之比,仅适用于四边形和六面体单元,默认是大于或等于1的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于1,也就是正四边形或正六面体。
Edge Ratio长边与最短边长度之比,大于或等于1,最好等于1,解释同上。
EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
最好是要控制在0到0.4之间。
EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
2D质量好的单元该值最好在0.1以内,3D单元在0.4以内。
MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
Size Change相邻单元大小之比,仅适用于3D单元,最好控制在2以内。
Stretch伸展度。
通过单元的对角线长度与边长计算出来的,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
Taper锥度。
仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
Volume单元体积,仅适用于3D单元,划分网格时应避免出现负体积。
Warpage翘曲。
仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
另外,在Fluent中的窗口键入:grid quality 然后回车,Fluent能检查网格的质量,主要有以下三个指标:1.Maxium cell squish: 如果该值等于1,表示得到了很坏的单元;2.Maxium cell skewness: 该值在0到1之间,0表示最好,1表示最坏;3.Maxium 'aspect-ratio': 1表示最好。
利用Gambit 划分网格以课上实例(8*20mm的区域)为例1.运行Gambit. 第一次可修改工作目录working directory:如下2.Run后进入作图的主页面3.创建4个点四个点的坐标分别为(0,0),(20,0),(0,8)和(20,8)。
只需要在Global栏填入数值4.利用右下角的工具Fit to window按钮可以使所有几何点出现在视图区。
5.创建4条线利用按钮,出现此时按住shift键,用鼠标左键点击一个点,此时该点变为红色(表面已选择),如:,同样方法再选择一个点,然后按Apply 即将这两点连成一条线,如下图最终四个建立4条边线,如下图6.建立一个面(这就是要求解的区域)点击工具栏中的建立面。
按住shift键,用鼠标左键点击一条线,此时该线条变为红色(表面已选择),依次再选择另3条线(此时按住shift键不动)。
然后按Apply即将这4条线组成一个面。
7.进行网格划分选择右上角中的面网格划分选择仅有的一个面face1, 方法是按住shift键,用鼠标左键点击面的任一条线,此时面的四条线改为红色,表示已选择。
将步长值改为0.5。
空间步长越小,网格数越多,计算可能更准确,但是计算时间越长。
然后点击Apply 得到下面的网格8.初步指定边界的类型点击区域命令按钮,再点击下面左侧的指定边界类型按钮。
选定一个边,可打开向上箭头,将列表中选,也可利用前面的方法,按住shift键,用鼠标左键点击一条线,此时该线条变为红色(表面已选择)。
为选定的边输入一个名字,本问题中我选择的四个边的名字分别为left、up、down和right。
4个边的类型均为默认的Wall。
9.指定求解区域为固体材料点击区域命令按钮选择face1,为选定的面输入一个名字,如zone,将区域的类型由Fluid 改为Soild。
10.导出网格由File中的Export,再选择Mesh. 更改默认的文件名,如改为fin.msh点击Export 2-D(X-Y)mesh 按钮,显示为红色。
第二篇预处理技术第三章 GAMBIT网格划分基础GAMBIT软件是Fluent 公司提供的前处理器软件,它包含功能较强的几何建模能力和强大的网格划分工具,可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量的网格。
GAMBIT 可以生成FLUENT6、FLUENT5.5、FIDAP、POLYFLOW等求解器所需要的网格。
使用Gambit 软件,将可大大缩短用户在CFD应用过程中建立几何模型和流场以及划分网格所需要的时间。
用户可以直接使用Gambit软件建立复杂的实体模型,也可以从主流的CAD/CAE系统中直接读入数据。
Gambit软件高度自动化,可生成包括结构和非结构化的网格,也可以生成多种类型组成的混合网格。
如果你熟练掌握了GAMBIT, 那么在CFD应用中你将如虎添翼。
让我们赶紧进入GAMBIT的学习吧。
3.1 对连续场的离散化处理现阶段对非定常(完全)N-S方程的直接数值求解往往受到计算机运行速度和内存大小的限制尚不现实,而且工程上对瞬时流场也不感兴趣,因此在实际应用中一般是从简化的数学模型出发,并要在简化模型的复杂程度和可处理的几何外形的复杂程度之间作出某种权衡,要求对模型的合适程度和计算的可行性(物理上和几何上)作出判断。
目前计算流体力学完全可以模拟具有复杂几何外形的简单物理问题或者模拟具有简单几何外形的复杂物理问题,而不能完全模拟既具有几何复杂性又具有物理复杂性的问题,对此仍在进一步发展中。
完全N-S方程按时间平均并按从高到低的层次可简化成雷诺平均N-S方程、边界层方程、无粘非线性方程(如Euler方程、位势方程、跨音速小扰动方程)、无粘线性方程(如Lap1ace方程)等。
从数值求解上述控制方程的进程来看,20世纪60年代解决了无粘线性方程的求解,已能用无粘线性方程模拟相当复杂外形的小攻角绕流,并有大量的实用软件;20世纪70年代主要集中于无粘非线性全位势方程和Eu1er方程的求解,已能用于模拟许多复杂外形的亚、跨、超音速绕流;20世纪80年代较集中于求解雷诺平均N-S方程及其它近似的N-S方程,着重解决定常问题,已取得了丰硕的成果,并趋于成熟;20世纪90年代开始了非定常粘性流场模拟的新局面,并且它已逐渐成为计算流体力学的发展主流。