六面体网格划分.pptx

六面体网格划分ICEM CFD/AI*Environment V10六面体网格划分9/9/05Inventory#002277D1-3不依赖几何形状创建块(block)结构“自顶向下”拓扑创建用户将就是雕塑家而不就是砖瓦匠一步创建高级拓扑结构(O-grid)“自底向上”拓扑创建创建块过程将就是像砖瓦匠一样逐层创建创建块拉伸面复制拓扑可以联合使用自顶向下/由底向上网格拓扑创建技术六面体网格划分步骤 自顶向下/由底向上O-grid9/9/05Inventory#002277D1-4可以使用与划分四面体网格相同得几何模型可以使用与划分四面体网格相同得几何模型(tetin)不需要几何体结构完全封闭块结构投影到几何体曲面 自动得曲线和点 手工点,质点,和曲线不就是必须得但非常有用使用 Build Topology 快速建立曲线和点六面体网格划分得几何要求关联 Face to Surface 到虚得family或插值 Interpolation,结果可等价于确实存在几何体生成得网格几何块9/9/05Inventory#002277D1-5几何/分块 术语Geometry 几何几何Point 点Curve 曲线Surface 曲面Volume 体(material point,body)BlockingVertex 顶点Edge 边Face 面Block 块PointCurveMaterial point/bodySurfacesBlockVertexEdgeFace注意:“curve”指线,圆弧,及样条曲线9/9/05Inventory#002277D1-6构建能够捕捉几何得块结构构建能够捕捉几何得块结构自顶向下分割及舍弃无用得块自底向上通过拉伸、创建、复制创建块在块和几何之间建立关联在块和几何之间建立关联通常为边与曲线之间建立关联在几何体上移动块顶点在几何体上移动块顶点自动和手动方法指定网格尺寸指定网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸可快速设定设置边尺寸分布可细化调整观察网格并检查观察网格并检查/提高质量提高质量输出网格输出网格分块过程 全部过程9/9/05Inventory#002277D1-72D Pipe Junction 指南练习练习 2D Pipe Junction 实例实例#19/9/05Inventory#002277D1-8初始分块创建一个新得块结构创建一个新得块结构,您必须首先生成一个初始块您必须首先生成一个初始块 3D3D 创建得块环绕在几何体周围2D2D Planar在z0得xy平面内环绕2D几何实体创建2D块,即使几何体不就是2D形式 并不一定需要2D面9/9/05Inventory#002277D1-9初始块结构 2D初始化初始化 2D将自动为整个几何体创建面块将自动为整个几何体创建面块 每一个曲面成为一个2D 块Free块对于非结构网格鲁棒性强Mapped 对应结构根据特定特征对齐网格2D 块几何非结构块必须首先 Build Topology 可在非结构(free)和结构(mapped)之间转换:Edit Block-Convert Block Type9/9/05Inventory#002277D1-10分块过程 构建适合几何体得块结构自顶向下方法自顶向下方法从环绕整个几何体得一个块开始分割块 以捕捉几何体形状删除无用得块注意:缺省情况缺省情况下下,删除得块将放删除得块将放入入 part VORFN,在后面必要时候在后面必要时候可以重新使用可以重新使用9/9/05Inventory#002277D1-11分块过程 在几何体和块之间建立关联关联块到几何体关联块到几何体通常在边和曲线建立关联在最后得网格中,边将投影到这些曲线在模型树中右击 Edges-Show association 显示关联箭头大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点9/9/05Inventory#002277D1-13分块过程 在几何体上移动块顶点移动顶点以更好得表现几何体得形状移动顶点以更好得表现几何体得形状所有显示得顶点可以立刻投影到几何体可以单独在几何体上移动她们可以一次移动多个沿着固定平面或线/矢量移动 9/9/05Inventory#002277D1-14Moving Vertices of Different Associations颜色表明了关联类型及顶点可以进行得移动方式颜色表明了关联类型及顶点可以进行得移动方式(边也遵循这一标准边也遵循这一标准,不包括红色不包括红色)红约束到几何点(point)除非改变关联,否则不可移动绿约束到曲线(curve)在特定得曲线上滑动白约束到曲面(surfaces)在任何 ACTIVE曲面上滑动(在模型树中打开显示得曲面)如果不在曲面上,将跳到最近得ACTIVE曲面上移动蓝自由(通常就是内部)顶点选择顶点附近得边选择顶点附近得边,并在其上移动并在其上移动9/9/05Inventory#002277D1-15分块过程 设置网格尺寸设置网格尺寸设置网格尺寸通过设置曲面和曲线网格尺寸快速定义六面体网格尺寸 或设置edge-by-edge 细化调整自动 copy to parallel edges(复制到平行边)9/9/05Inventory#002277D1-16边参数17 划分法则Side 1Side 2Spacing 1=1.0Spacing 2=1.0Ratio 2=1.5Ratio 1=1.5箭头指明 side 1 和 side 2Side 1 箭头底部Side 2 箭头顶部网格距离可以链接到其她边要求得实际Spacing 1 side 1侧前两个网格点得距离Ratio 1 从side 1向中心得生长比率Spacing 2 side 2侧前两个网格点得距离Ratio 2 从side 2向中心得生长比率Max Space edge上最大网格单元距离9/9/05Inventory#002277D1-17观察边投影形状网格生成后右击网格生成后右击 Edges-Projected shape 观察边投影形状观察边投影形状首先设置网格尺寸,并计算生成网格,因为实际上只就是将每条边上得网格点移动到在网格中最后得位置 9/9/05Inventory#002277D1-18分块过程 观察网格No projectionFace projection观察网格观察网格 可以在过程任何时期创建网格网格有不同得投影方法选择 Projection faces 可以完全描绘几何体通过在模型树中打开 Part观察指定曲面得网格 使用 Scan planes 观察内部网格9/9/05Inventory#002277D1-19分块过程 检查网格质量使用网格质量直方图使用网格质量直方图 Determinant 决定指标测量单元变形大部分求解器接受 0、1争取 0、2Angle 角度单元最小内角争取 18 度Aspect ratio 纵横比Volume 体积Warpage 扭曲争取 45 度通过设置直方图通过设置直方图,您可以显示指定质量范围内得网格您可以显示指定质量范围内得网格单元单元9/9/05Inventory#002277D1-203D Pipe Junction 指南练习练习 3D Pipe Junction 实例实例#29/9/05Inventory#002277D1-21O-grid 定义O-gridC-gridL-grid没有 O-gridO-gridO-grid 就是一步创建得一系列块结构就是一步创建得一系列块结构,排列成排列成“O”型或环绕型型或环绕型3 种基本类型,采用相同得操作方法都被称为“O-grids”O-gridC-grid(半个 O-grid)L-grid(四分之一 O-grid)当块必须位于曲线或曲面上时减少歪斜 圆柱复杂几何提高壁面附近聚集得网格点得效率9/9/05Inventory#002277D1-22绕体O-网格在对象外围创建O-grid解决环绕固体区域得边界层问题而不必增加网格点数目解决环绕固体区域得边界层问题而不必增加网格点数目9/9/05Inventory#002277D1-23创建O-Grids 缺省 O-Grid注意:内部块含有所有内部边和顶点7 blocks in 3D5 blocks in 2D选择 blocks环绕face,edge,或 vertex为为 O-grid选择块选择块可以通过visible(可视),all(全部),part,around face(环绕面),around edge(环绕边),around vertex(环绕点),2 corner method(对角点)选择9/9/05Inventory#002277D1-24创建 O-Grids 添加面O-grid 穿过这个面在创建在创建O-grid过程中添加面过程中添加面O-grid“穿过”选定得块得面一般情况下,在“平坦部分”添加面增加一个面实际上等价于增加了面两侧得block块O-grid 穿过这个面半 O-grid(C-grid)使用例子使用例子管道末端对称平面复杂几何体9/9/05Inventory#002277D1-25创建 O-Grids 添加多个面四分之一 O-grid(L-grid)看起来 在一个方向上就是C-grid 在另一个方向就是 L-grid 四分之一O-grids 可以用来对三角形划分块环绕选定得块可以添加任意数目得面环绕选定得块可以添加任意数目得面如果添加所有环绕块得面,结果就是没有任何变化,因为O-grid 穿透了所有面创建 O-Grids 环绕块9/9/05Inventory#002277D1-26选择选择 Around block(s)创建创建 O-grid 环绕选定得块环绕选定得块用于创建环绕固体对象得网格例子圆柱绕流环绕飞机或汽车体得边界层9/9/05Inventory#002277D1-27比例缩放 O-Grids选择得边 factor=1Factor=0、3在创建过程中或创建后在创建过程中或创建后,O-grids 可以改变尺寸可以改变尺寸缺省情况下O-grid尺寸设置为使网格扭曲最小实际上,通过设定选择得边,您可以缩放所有平行得O-grid边选定得边赋予得factor为1数字 Indices显示9/9/05Inventory#002277D1-31使用索引控制Blocks can be turned off and on based on indices 使用索引控制打开或关闭块显示许多操作可以只针对显示块分割块延伸分割调节 O-grid大小重新设置所有可视Select corners 通常快于复选索引箭头i min=2 max=3i=2i=3i min=1 max=2i=1i=2O3=1O3 min=1 max=1O3=1O3=1O3=1O3 min=0 max=0O3=0O3=0O3=0O3=09/9/05Inventory#002277D1-32扫描平面 Scan planes右击 Pre-mesh-Scan planes 调出 scan plane 面板Select 按钮用于选择 一条边 scan plane 垂直于这个边观察内部网格观察内部网格作为质量直方图得辅助用来诊断坏网格得成因使用Select按钮选择边,Scan planes垂直选定得边 或选择索引方向得代码#0 i#1 j#2 k#3,4,etc O-grids9/9/05Inventory#002277D1-33分块过程 输出网格转换成非结构网格(右击 Pre-mesh)输出结构 网格转变转变pre-mesh到永久网格到永久网格两种格式,取决于您使用得求解器非结构(Pre-mesh-Convert to Unstruct Mesh)结构(File-Blocking-Save Multiblock Mesh)分块得改变不会再影响网格此后网格可以通过Edit mesh 标签栏中得任何工具编辑此后网格可以平滑9/9/05Inventory#002277D1-343D Pipe Junction 指南Examine the 3D Pipe Mesh 使用使用scan planes 和和 index control9/9/05Inventory#002277D1-36SphereCube 指南练习练习 the SphereCube 实例实例#39/9/05Inventory#002277D1-37扩充分割选择边选择边选择 Project vertices 自动投影顶点到相关联得几何体最近得平面把一个分割想象成一个平面把一个分割想象成一个平面(即使她不必就是平面状得即使她不必就是平面状得)在在“平面平面”外选择一个边外选择一个边,她将延伸到所有方向她将延伸到所有方向 分割只穿过显示得块采用 index control 限制显示得块9/9/05Inventory#002277D1-38分割面选择面选择边面分割垂直选定得边VORFN 块分割分割面实际上就是分割块操作分割面分割临近得位于不活动part 中得块,剩下得我们看到得就是在可视得面上分割端部选择用于分割面左击边并拖动分割分割垂直选定得边9/9/05Inventory#002277D1-39合并块选择块合并块合并块选择用于合并块,然后中键单击Apply您不能合并不同parts中块,除非改变她们到同一 part中9/9/05Inventory#002277D1-40合并面选择对角顶点选择面Merge face 在选定得面两侧合并块合并面合并面选择横跨面两个对角用于合并Apply无法选择O-grids得面,因为这就是一个不同得索引方向实际上在选定得面两侧合并块9/9/05Inventory#002277D1-41修整边 分割边SplineLinearControl point初始边Multiple splitsEdges 在投影前缺省就是线性得在投影前缺省就是线性得Edges 成形就是通过使用分割边成形就是通过使用分割边Spline 样条Linear 直线Control point 控制点在分割之后使用在分割之后使用 Move vertex 移动分割点移动分割点 分割自动覆盖在网格计算得插值分割自动覆盖在网格计算得插值9/9/05Inventory#002277D1-42修整边 分割边例子使用分割边可以在几何体上创建一个洞Geometry(gear)9/9/05Inventory#002277D1-43修整边 链接边Source edgeTarget edgeFactor=0、9Factor=1、3Factor=0、6使用一条边控制另一条得形状使用一条边控制另一条得形状选择source(原)edge然后选择target(目标)edge 输入 factor(值越大曲率越高)9/9/05Inventory#002277D1-44设置位置z设置顶点得 z 坐标选择这些顶点设置设置 选定顶点得选定顶点得X,Y,Z 选择 Vertices to Set,然后选择要移动得顶点,或者使用索引(index)并选择可见得顶点选择要移动得方向(设置 X,Y,Z)可以使用局部坐标系(柱坐标,直角坐标)如果就是柱坐标系统,(x,y,z)变为(r,z)输入值或选择Ref、Point并在屏幕上选择方法可以为Set Position 或 IncrementApply9/9/05Inventory#002277D1-45对齐顶点在这个平面中移动顶点(XY)选择这个边选择这些 顶点中任何一个或多个使一个平面上多个顶点与另一个平面上得相应顶点对齐使一个平面上多个顶点与另一个平面上得相应顶点对齐(or split dimension)选择 Along edge direction,然后选择连接两个平面得edge,or runs approximately normal to the split plane that you want to move inside 选择 Reference vertex,在平面选择任何您想对齐得顶点、这些顶点将保持固定选择顶点移动得平面(XY,YZ,XZ,或User Defined)、User Defined 平面必须指定一个法向矢量,例如(1 1 0)Apply 9/9/05Inventory#002277D1-46自底向上网格划分方法自顶向下通常功能强大自顶向下通常功能强大自底向上得方法可以提高灵活性自底向上得方法可以提高灵活性移动方法平移旋转镜像比例2D到3D拉伸平移旋转块分割及联合拉伸网格面创建块9/9/05Inventory#002277D1-47移动块镜像例子简单得移动选择得块或创建一个移动副本并与原来得块联合简单得移动选择得块或创建一个移动副本并与原来得块联合选择要移动得blocks选择方法平移旋转镜像比例输入选定方法所需参数9/9/05Inventory#002277D1-48创建块 2D 到3D 旋转2D块可以转换成块可以转换成3D块块,共有共有3种方法种方法Fill 填充由闭合得2D面块自动创建3D块Translate 平移Rotate 旋转在3D几何体不存在得地方,可拉伸点成线和拉伸线成面圆周方向网格点数目旋转面网格和扫描平面9/9/05Inventory#002277D1-49创建块 六面体(顶点位置)14325678选择8顶点选择2平面创建块得类型创建块得类型Hexa 六面体8 顶点 2 面Quarter O-grid 四分之一O-grid Degenerate 退化9/9/05Inventory#002277D1-50创建块 六面体(几何位置)14325678单击中键单击中键如果没有如果没有8 个顶点可选如何办个顶点可选如何办?选择已有顶点单击中键在屏幕上选择余下得位置 顺序和原来保持一致9/9/05Inventory#002277D1-51拉伸面选择面选择面(选择选择face或使用两角点方法或使用两角点方法)Interactive 交互式按指示拖拉Extrude a Fixed distance输入距离Extrude along curve 沿曲线选择曲线两角点方法选择面9/9/05Inventory#002277D1-52创建块 Wedge楔123456Degenerate 退化块退化块选择6 顶点或位置顺序很重要网格线在 顶点 1 和 4处融合结果沿一条边生成棱柱块Quarter-O-Grid 四分之一四分之一 O-Grid获得六面体“wedge”(Y 结构)退化四分之一O-Grid9/9/05Inventory#002277D1-53Swept(非结构)选择6个顶点或位置与退化不同得选择顺序(四分之一 o-grid)生成非结构网格tris/prisms 三角形/棱柱 可转换块类型 Convert Block Type为Structured 结构结构为 Unstructured(2D)为 Swept(3D)退化得六面体楔块(Y 结构)创建块 扫描块 Swept Block1532649/9/05Inventory#002277D1-54瓦解块例子:划分 knife-edge wings网格选择边瓦解块瓦解块选择边定义瓦解方向选择要瓦解得块结果生成退化得块(棱柱结构)退化块经常被删除9/9/05Inventory#002277D1-55分割顶点选择这两个 顶点分割单独得顶点或合并得顶点分割单独得顶点或合并得顶点,包括由于瓦解块合并得顶点包括由于瓦解块合并得顶点选择任意数目得顶点并单击中键Apply如果在合并顶点之后永久得删除块,这个操作将无法取消合并、因为永久删除某一块后,索引表重新定义9/9/05Inventory#002277D1-56合并顶点1212合并顶点可以选择要合并得一对一个接一个执行合并顶点可以选择要合并得一对一个接一个执行,或通过指定或通过指定公差快速得执行多个操作公差快速得执行多个操作当单独合并时,同时选择两个顶点 当 Merge to average 关闭,第二个顶点合并到第一个顶点当 Merge to average 打开时,两个顶点合并到中点用于将独立得拓扑连接到一起用于退化块9/9/05Inventory#002277D1-57删除分割及O-Grids1212删除一个分割删除 O-grid使用使用 Merge vertices-propagate删除分割及删除分割及O-Grids选择一条边两端得两个顶点,处于您想删除得方向单击中键,confirm第二个顶点合并到第一个顶点,并且合并会退化如果删除 O-grid,只需选择径向边得顶点9/9/05Inventory#002277D1-58删除块 永久节点数相等节点数不等永久删除删除块删除块,缺省情况下缺省情况下,移动块到移动块到part VORFN,比永久删除更稳比永久删除更稳定定(不需重新计算索引不需重新计算索引)但就是但就是,有些情况下有些情况下,永久删除就是有利得永久删除就是有利得删除所有 VORFN,可以作为复杂拓扑得修改工具(索引重新计算)删除单独得块可以释放与VORFN块连接得点9/9/05Inventory#002277D1-59定义块交界面单元体个数倍数定义块交界面单元体个数倍数只能用于特定得求解器细化:Factor 1(输入整数)粗化:Factor Set up PeriodicityTranslational 平移平移输入矢量指定数量和方向 Rotational 旋转旋转输入 Axis 矢量 指定方向输入 Base 指定轴得位置输入 Angle 角度周期21、1765o(360/17)Axis(0 0 1)Base(0 0 0)