ansys中workbench周期性边界设置Word文档下载推荐.docx
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金Solution冒j
谨转周期几何试
矚Solution字
Flu亡吻恫
图i项目组织结构
一、几何模型
本例包括两个计算模型，分别对应旋转周期与平移周期，为方便起见，这里使用最简单的几何模型。
如图1，图2所示分别为旋转周期几何与平移周期几何。
网格划分完毕后
均用FLUENT进行测试。
图2旋转周期
图3平移周期（A面与其对边的面）
二、旋转周期边界
双击A2单元格，进入MESH模块。
在进行旋转周期边界创建之前，需要创建柱坐标系。
如图4所示，在属性菜单
COORDINATESYSTEM上点击右键，选择子菜单INSERT，在弹出的子菜单中选择
COORDINATESYSTEM，创建新的坐标系。
口Project□-&
Model（A3）
I+-Geometry
图4插入坐标系
进行如图5所示设置。
选择TYPE为CYLINDRICAL创建圆柱坐标系，ORIGIN设置为你的旋转中心，PRINCIPALAXIS为径向坐标，ORIENTATIONABOUTPRINCIPALAXIS为轴向
坐标，自己根据实际情况设置。
最关键的是旋转中心。
Definition
^pe
Cylindrical
CoordinateSystem
ProgrsmControlled
Origin
DefineByGlobalCoordinates
OriginX
6m
OriginV
0,m
OriginZ
0.m
Location
ClicktoChange
PrincipalAxis
Axis
X
DefineBy
GlobalXAxis
OrientationAboutPrincipalAxis
Axii
Y
Default
DirectionalVectors
XAxisData
（10.0.]
YAxisData
（0.1.tt.]
ZAxisData
[0.0.L]
Transformations
Configuration
Absolute
TransformedConfiguration
（0.0.&
.]
图5坐标系创建
在MODEL上点击右键，选择INSERT>
SYMMETRY，插入对称。
如图6所示。
力IProject
Insert
工严NamedSelection
oo
Gc
厂®
砂&
V丿丿■
lu_rllln
国i.」—；
E-:
s
]ClearGeneratedDataajbRename
園UpdateGeometiryfromSource
日0VirtualTopology
魁MeshNumbering
图6插入对称
在插入的SYMMETRY节点上点击右键，选择INSERT>
PERIODIC
Region，插入周期区
域。
如图7所示。
侖|Project
日⑥tlodel（A3）
S*与Geometry
FlV—CoordinateSysterns
•““y斗GlobalCoordinateS/stem
-cylinder
Conne
0d|hSymmetryRegion
申瘵MeshxDelete
0--⑥Namec'
a[bRename
图7插入周期区域
PeriodicRegion
ACyclicRegion
I—
选择LOWBOUNDARY与HIGHBOUNDARY，这两个边界为相对应的周期边界。
最好是沿着旋转方向。
设置TYPE为PERIODIC，设置COORDINATESYSTEM为前面创建的柱坐标
系。
Scope
ScopingMethod
GeometrySelection
LowBoundary
1Face
HighBoundary
ScopeMode
Manual
Type
Periodic
cylinder
Suppressed
No
图8设置周期
如图9所示选择相应的面。
201；
/10/212O:
0S
|PeriodiicRegion[Low].PeriodicRegion[High]
图9选择周期面
OK了，其他网格划分工作就没什么好说的了，该怎么划分还怎么划分。
设置周期边界的作用在于保证周期面上的网格节点一致，否则在FLUENT中创建周期边界会出错。
为
了便于观察，这里使用四面体网格（其实这个模型在MESH中可以自动划分为六面体网
格）。
生成的网格如图10所示。
从图中可以看出，周期面上网格节点数是映射对应的。
图10网格模型
Rotationalperiodic?
（ifmortranslations丄）[卽电呂]i/esCreateperiodiczones?
[yes]yes
all104facesHatchedFor2ones8and9.
zone9deleted
createdperiodiczones_
图12TUI命令创建周期边界
可以看出，创建了周期边界后，ID为9的边界SIDEB被删除掉了。
我们可以查看
BOUNDARYCONDITIONS中的SIDEA，其类型应该是自动被设置为了周期边界PERIODIC
至此，旋转周期边界创建结束。
三、平移周期边界
和旋转周期边界类似，所不同的是创建直角坐标系，而不是柱坐标系。
这里不再赘述。
下面说的是用另一种方法创建周期边界：
MATCHCONTROL。
我们知道，流体计算中的周期边界只是要求边界上节点一一对应，所以我们对周期面上
的网格进行控制就可以了，至于周期面的创建，反正都是要在FLUENT中完成。
进入MESH模块后，我们先创建一个坐标系。
创建平移周期边界需要两个坐标系，但是我们这里可以使用默认坐标系。
所以只需要再新建一个坐标系。
如图13所示。
图13创建坐标系
0,0,0），新建坐
进行如图14所示的设置。
注意图中的高亮部分。
默认坐标系坐标原点（标系原点（0,0,0.05），因为我们的平移周期是沿着Z方向平移0.05M。
DHinition
Cartesian
ProgramControlled
GlobalCoordinat亡弓
OriginY
2002m
PrincipalAxi»
Axim
-OrientationAboutPrincipalAxis
AxisY
DirectionsIIVectors
：
L0.0.]
[0,1.止]
[0,0,1]
BaseConfiguration
TrarufornnedConfiguration
[0,0,S.e-0021
图14坐标系设置
插入MATCHCONTROL，如图15所示。
iH]Project
白曲tlodelCC3}
SGeometry
亍”V>
!
kCoordinateSystefns
:
--■y>
sGlobalCoordinateSystem{乂.CoordinateSystem
Mesh
L■-^j*^CoordinateSystem2
图15插入匹配控制照图16进行参数设定。
HighGeometrySelection
LowGeometryfSelection
SuppressedNo
Transformation
Arbitrary
HighCoordinateSystem
GlobalCoordinateSystem
LawCoordinateSystem
CoordinateSystem2
ControlMessages
图16参数设置
与前面相同，选择两个周期面，在TRANSFORMATION中选择ARBITRARY，默认为CYCLIC创建旋转周期边界，再选择两个坐标系：
一个为默认坐标系，一个为新建坐标系。
这里选择ARBITRARY，程序会根据输入的坐标系统决定创建旋转周期还是平移周期。
为便于观察，我们划分四面体网格，生成网格如图17所示。
旋转图形查看周期面上网
格节点是否对应。
图17网格为周期面命名之后，关闭MESH模块。
进入FLUENT后的工作和前面所述完全一致，这里不再重复。
如图18所示。
>
mesh
/nesh>
nodiF
/nesh/nodify-zones>
make-p
Periodiczone[（）]5
Shadowzone[（）]6
（ifno,translatiomal）no
Createperiodiciones?
Autodetecttranslationuector?
[yes]
computedtranslationdeltas:
-all82facesmatchedforzones
0.0000000.0000000.0^0000Sand6.
zone6deleted
createdperiodiczones.
图18FLUENT中创建周期边界
四、总结
（1）在MESH模块中可以利用SYMMETRY定义周期计算域。
一般有三类：
SYMMETRY
PERIODIC及CYCLIC，其中SYMMETRY用于结构分析，PERIODIC用于静磁场分析，CYCLIC用于结构与热分析。
对于应用于流体计算来说，上面三种都可以使用。
（2）流体周期网格只是要求周期面网格节点映射对应，因此可以利用MATCHcontrol
创建流体计算周期网格。
（3）在FLUENT中，需要利用TUI命令重新建立周期网格。
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