ICEM自动体网格生成

• 自动创建三维网格单元填充空间
– 一般为 “非结构”
• 主要为 四面体网格
– 全三维分析
• 二维分析不能真实模拟
– 内/外流动模拟 – 结构化实体建模 – 热应力 – 更多内容!
• 标准流程
– 从几何开始 • Octree tetra（八叉树四面体–）从已存在的网格开始
– Robust（鲁棒性） – Walk over features
设定网格尺寸足 够了
在曲率变化段网 格自动细分
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Inventory #002382 1-13
ANSYS v11.0
曲率自适应
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Inventory #002382 1-12
ANSYS v11.0
基于曲率变化的网格自适应加密
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• 基于曲率网格细分
– 八叉树
– 自动细分以捕捉几何细部特征，细分的网格小于表面设定的网 格
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• 导入/创建表面网格
– 作为面网格 – 对于 Delauney, Advancing Front,
T-grid, Hex-Dominant • 所有这些类型采用全局和局部 网格设置，从几何开始自动创 建网格而不需要用户干预， • 如果有疑问，可以先生成面网 格，然后从面网格开始。
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Min size limit
Refinement = 12
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Inventory #002382 1-14
– 输入尺寸需要与 Scale Factor相乘，该值是网格细分的下限
– 主要用于几何形状确定网格大小，避免了对每一对象设定网格 参数
Natural Size: 与 Factor 相乘得到全 局最小的网格尺寸
设定网格尺寸（Prescribed element size）: 表面/曲线的最 大网格参数与比例因子相乘得到的实际网格尺寸
• 笛卡尔
– 自动纯六面体 – Rectilinear mesh – 阶梯梯度 – 体适应 – 最快速创建体网格方法
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几何
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网格
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网格细节
忽略狭长面
Inventory #002382 1-8
ANSYS v11.0
• 加密
– 沿圆上布置的网格数量 – 避免网格细分达到global
minimum 这会造成网格数 量极其大
– 沿圆布置的网格数量达到 设定值后即停止增长
– 不会低于网格Natural size的 网格
• 例子
– 采用更大的网格完成细化网 格填充
– 不用全局最小尺寸捕捉曲率
Prescribed size
– 有附面层
• 从三角形表面网格生成棱柱层 • 从四边形面网格生成六面体网格 • 四面体/或六面体核心网格填充内部区域 • 金字塔覆盖四边形区域
– 六面体核或六面Leabharlann Baidu附面层
– 与结构六面体网格合并的混合网格
有棱柱层的四面体
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纯四面体
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• 八叉树四面体网格对几何的需求
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需要封闭的几何模型
Build Diagnostic Topology
几何修复工具能快速 找到问题并予以解决
查找丢失的面
查找洞和缝隙
四面体能忽略小于当地网格尺寸的缝隙
推荐捕捉几何的特征线和点
推荐定义区域的材料点
对于简单的几何，四面体网格生成器能够自动生成
– 作为后台运行
• 作为独立过程运行. 图形界面保持交互式.
– 快速过渡
• 从粗网格到细网格快速过渡 • 减少网格量
– Edge Criterion（边评判）
• 通过一个因子细分网格比设定参数能更好的捕捉几何外形
– 定义 Thin cuts
• 处理细缝、尖角的工具 • 用户选择一对部件 • 解决两个相邻面的单元突越
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• 曲线和点影响网格捕 捉几何的能力!
• 创建拓扑 能容易地 捕捉几何的特征线与 点
Inventory #002382 1-10
ANSYS v11.0
Octree – 选项
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• 设置选项: 全局网格设置 > 体网格参数
– 光顺
• 网格生成后自动光顺
– 粗化
– 更多细节请见帮助手册
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Inventory #002382 1-11
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Prescribed size
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Min size limit
Cells in Gap = 5
– Parts – Surfaces – Curves
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Inventory #002382 1-7
物质点
设置全局、表面和线段的网格参数
注意网格数量信息
丢失入口面
高亮黄边显示洞的存在
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Inventory #002382 1-9
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四面体/棱柱层/六面体核心网格
Inventory #002382 1-5
ANSYS v11.0
网格类型
• 六面体为主的网格
– 从已存在的四边形面网格开始 – 近表面的六面体网格质量较好 – 有时内部网格质量稍差 – 能够很好满足静态变形要求
Training Manual
Inventory #002382 1-4
ANSYS v11.0
网格类型
• 四面体/混合
– 最普遍 – 四面体 – 带有六面体核心网格
• 六面体网格 (cartesian) 填充主要区域 • 四面体(阵面推进法则) 用来填充表面或棱柱层和
六面体核心网格之间的区域 • 四面体和六面体网格间采用金字塔过渡
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自适应加密, 缝道处的网格
• 缝道单元
– 在窄缝隙的需要的网格数量 – 避免网格细分达到global
minimum 这会造成网格数量 极其大
– 沿圆布置的网格数量达到设 定值后即停止增长
– 缝隙网格不会小于natural size
• 例子
– 缝隙仅仅一个网格 – 不会小于natural size – 必须设置更小的 natural size
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八叉树方法 Octree
• ICEM Tetra 使用 独立于几何小面的 Octree 方法 – 体网格
• 首先生成独立于几何模型的体网格 • 网格节点映射到模型表面、线和点上 • 同时产生表面网格
– 网格与几何表面的构成不关联
• 不是表面上所有的边需要捕捉 • 隐藏线/点
– Delete – Filter points/curves under Build Diagnostic Topology
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自动体网格划分
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Inventory #002382 1-1
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体网格划分
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使用点和线特征
• 引入几何模型
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• 曲线和点包括 • 网格参数在面和线上设置
捕捉了网格细节
• 不包括点和线 • 仅在表面设定网格大小
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粗化的网格忽略了几何细节
• 保留表面网格（或棱柱层），抛弃四面体网格 • 迪卡尔网格填充体内部 • 金字塔过渡
– 输入
• 选择几何 – 选择所有可见 – 一个一个部件进行 • 每个部件网格独立 • 部件之间网格非一致 – 从文件开始 • 选择tin文件
– 使用已有的网格
• 选择已经生成面网格的部件 • 采用一致性匹配八叉树体网格和面网格
• Delauney/T-grid – 快速
• Cartesian（迪卡尔）
• Advancing Front
– 最快
– 梯度光顺，尺寸过渡
• 必须设定尺寸
• 六面体核心网格
• 全六面体
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Training Manual
– 同时存在几何和面网格
• 部分模型已存在网格
– 增长层
• “棱柱”
– “多区域”
• Block
Inventory #002382 1-2
ANSYS v11.0
一般步骤
• 首先设置体网格参数
– 全局参数设置 > 体网格参数 – 选择网格类型 – 在网格类型下选择网格生成方法 – 为特定方法设置选项
Inventory #002382 1-6
ANSYS v11.0
网格生成方法
• 四面体/混合
– 鲁棒性 (八叉树)
• 和面网格一样 > Patch Independent – 保留体内四面体网格
• 如果已经有复杂的不干净的几何 • 不想花太多时间处理几何 • 不想花太多时间仔细化面网格 • 不想花时间修补简化几何 • 只需要在几何上设置适当的尺寸
• 设定网格尺寸
– 全局
• 作为面网格
– 局部
• 局部/面/线 网格 设置 • 作为面网格 • 限于从几何开始
– Octree（叉树） – Cartesian（迪卡尔）
• 定义体区域
– 一般在复杂模型上进行Octree划分 – 多区域
• 定义密度区域 (可选)
• 在体内几何不真实存在的区域定义网格尺 寸
定义体区域 可选
用于复杂几何 多体区域
几何 -> 创建体 材料点
两点中心
任意选择两点使其中点在体区域内 首选
在特定点
通过体内点在体内定义体区域
由拓扑关系
通过设置封闭曲面定义体 必须首先建立诊断拓扑
整个模型
自动定义所有体
已经选择的面
用户从封闭体选择面 11.0 New Features ANSYS, Inc. Proprietary
Octree – 选项
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Training Manual
• 运行选项: 计算网格 > 体网格参数
– 创建棱柱层
• 部件网格设置后开始 • 四面体网格完成后立即开始 • 在现有的四面体网格上生成
– 创建六面体核心网格
• 网格计算
– 网格> 完成网格 > 体网格
• 生成棱柱网格 (可选)
– 作为分开的过程 – 也可以随四面体网格生成自
动划分
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Inventory #002382 1-3
ANSYS v11.0
• 定义材料点
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