ICEM网格划分原理.ppt

1、数值仿真数值仿真属性参量属性参量本构关系，状态方程，失效模式本构关系，状态方程，失效模式动量守恒，质量守恒，能量守恒动量守恒，质量守恒，能量守恒.属性性质属性性质+作用机理作用机理离散化离散化+求解求解显示显示分析结果分析结果+修正修正实践是检验别真理的唯一标准实践是检验别真理的唯一标准数学建模数学建模数学描述数学描述（微分方程组）（微分方程组）环境环境开放开放系统系统物质物质能量能量信息信息整体非线性整体非线性离散，局部应用线性模拟离散，局部应用线性模拟主流空间离散化：划分网格主流空间离散化：划分网格边线用组合直线段模拟表面用组合平面区域模拟实体用网格单元填充几何离散化的实质几何离散化的实质

2、:确定网格节点的空间分布确定网格节点的空间分布网格节点实质：一次（线性）插值点 ANSYS ICEM CFD 网格划分网格划分1.简介 2.非结构网格 3.结构网格结构网格4.ICEM4.ICEM网格的导出与网格的导出与AutodynAutodyn中网格的导入中网格的导入简介简介几何实体几何实体网格网格 ICEMSolidworksAutoCADProEUGAutodynLs_dynaAnsys通用的通用的前处理前处理软件软件输出结构与非结构网格输出结构与非结构网格AutodynLs_dyna.ICEM两大类网格划分方法两大类网格划分方法1.1.按预设方法自动划分（求解节点）：按预设方法自动划

3、分（求解节点）：特点：特点：操作简单，输出非结构网格，能应付很复杂的实操作简单，输出非结构网格，能应付很复杂的实体，网格质量不能保证，大多需要进行网格修补。体，网格质量不能保证，大多需要进行网格修补。2.2.基于附加块的网格划分：基于附加块的网格划分：方法：方法：创建反映实体特征的块，确定块上的节点分布，创建反映实体特征的块，确定块上的节点分布，关联块与实体的点线面，把块的节点投影到实体上。关联块与实体的点线面，把块的节点投影到实体上。特点：特点：需大量人工操作，可输出结构和非结构网格，网需大量人工操作，可输出结构和非结构网格，网格质量高，主要应用于简单模型。格质量高，主要应用于简单模型。修修

4、改改几几何何非非结结构构网网格格划划分分构构造造块块非非结结构构网网格格修修补补非非结结构构网网格格输输出出结结构构网网格格输输出出几何显示几何显示控制控制块显示块显示控制控制part显示显示控制控制几何体视角控制几何体视角控制块的索引控制块的索引控制认识界面认识界面 ANSYS ICEM CFD 非结构网格非结构网格（Mesh）划分步骤划分步骤设置参数选择方法自动划分大多需网格修补认识非结构网格认识非结构网格网格单元网格单元2D2D：三角形：三角形 四边形四边形3D3D：四面体：四面体 五面体五面体 六面体六面体 三棱柱三棱柱自动化程度高，能应对复杂的几何体自动化程度高，能应对复杂的几何体非

5、结构面网格非结构面网格操作步骤操作步骤设定线面网格参数值（局部设置为准）；Compute Mesh-Surface Mesh Only（可更改划分方法），检查网格质量Edit Mesh-Display Mesh Quality；四种方法划分的网格四种方法划分的网格Quad w/one TriAll TriAll QuadQuad Dominant四边形边界层非结构体网格非结构体网格操作步骤操作步骤设定线面网格参数值；定义体区域（Geomerty-Creat Body-Material Point，选体上两点，使其中心在体中）；生成网格，检查质量，修补网格；Cartesian需要修补网格需要修补

6、网格Hexa-DominantTetra/MixedRobust(Octree)ANSYS ICEM CFD 结构结构网格网格 能以非结构的形式输出 基于块1.几何实体2.反应特征的块3点线关联4设置节点 生成网格基本基本划分步骤划分步骤5.网格后处理网格后处理x/iy/jz/k认识结构网格认识结构网格原理：一一映射原理：一一映射一一映射：即是满射又是单射；y=f(x)原像原像 规则规则 像像点线点线面面的关联的关联线上节点分布规则线上节点分布规则几何拓扑1.几何实体2.反应特征的块3点线关联4设置节点 生成网格原理原理：构造块，关联实体与块的点线面，实现块节点的一一映射。n 网格拓扑：关联块

7、与实体的点线 面，把对基本块划分的网格节点投影到实体中。（相对空间位置相对空间位置（节（节点）点）的一一映射。的一一映射。）n构造块：把实体划分成能反应实体特征的基本块的组合。安心安心+耐心耐心块块 实体实体增加插值元素增加插值元素减少减少输出的块输出的块映射映射详细详细操作流程操作流程核心核心流程流程构思块构思块+创建块创建块（经验（经验+创造）创造）惟一捷径惟一捷径:长期不间断练习（恒心）长期不间断练习（恒心）1 导入几何实体5设置节点生成网格7输出网格3创建辅助点/线 4关联点线面2构造块6合并块整理块8网格后处理安心安心+耐心耐心+恒心恒心原理示例原理示例_2D（正三角形正三角形）块块

8、-关联关联-设置节点数设置节点数-网格网格 L-gridL-grid关联关联设置设置节点数节点数建块建块原理示例原理示例_球壳球壳 构造块构造块关联点、线关联点、线映射M2映射M1原始建块方法原始建块方法原理示例原理示例_圆柱圆柱点、线的关联建块映射 O-gridO-grid建块方法建块方法原理示例原理示例_球球M1M2 L-grid方法方法原始方法原始方法网格察看方法：Premesh-cut plane/scan plane 不合适的块造成低 质量的的扁平网格网格察看网格察看 拓扑拓扑:在线能在线能伸缩和扭曲伸缩和扭曲的情况的情况下下，几何图形几何图形的的保持不变的性质保持不变的性质成块与实

9、体：成块与实体：拓扑分析拓扑分析-T成块与实体：成块与实体：拓扑分析拓扑分析-LL_grid成块与实体：成块与实体：拓扑分析拓扑分析几何分解几何分解_组合块组合块几何分解几何分解_组合块组合块此处复制的每块此处复制的每块的节点都是独立的，的节点都是独立的，要进行节点的合并要进行节点的合并构思块举例构思块举例-找到最优块找到最优块等分内圆周等分内圆周减少减少网格网格数量数量O-grid2D基基本本块块O-grid C-grid（二分之一O-grid)L-grid(四分之一O-grrid)构思块举例构思块举例优化网格质量：少优化网格质量：少+饱满饱满构思块举例构思块举例2D网格网格1M1M22D网

10、格网格2M1M2O-grid2D网格网格3M2M13D网格网格_正四面体正四面体L-grid一步即可一步即可3D网格网格2 自下而上自下而上（堆积）（堆积）建块建块3D网格网格3_管道管道3D网格网格4-等效等效模型特征，抽象块模型特征，抽象块分析块分析块-模仿模仿块块 网格网格122D2D增增块补块补分析块分析块索引索引空间空间结构网格的索引与合并-减少总块数，加速求解减少总块数，加速求解关键：统一索引关键：统一索引索引索引空间空间结构网格的结构网格的索引与合并索引与合并Autodyn中中网格的合并网格的合并ICEM中中块的合并块的合并索引空间索引空间结构网格的索引与合并结构网格的索引与合并

11、索引空间索引空间结构网格的索引与合并结构网格的索引与合并1.1.准备几何模型（准备几何模型（.X_T.X_T，.dwg.dwg等等），建立工作文件夹（），建立工作文件夹（路径及文件名全英文路径及文件名全英文）。）。2.2.启动软件，定位工作路径（启动软件，定位工作路径（File-Change Working DirectoryFile-Change Working Directory）。）。3.3.导入几何文件（导入几何文件（File-Import GeometryFile-Import Geometry）。）。4.4.（Blocking-Creat Block/Split BlockBloc

12、king-Creat Block/Split Block）5.5.关联点和线。关联点和线。(Blocking-Associate(Blocking-Associate)6.6.设置网格参量（设置网格尺寸或设置设置网格参量（设置网格尺寸或设置EdgeEdge的节点数的节点数Blocking-Pre_Mesh Params-Blocking-Pre_Mesh Params-Edge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh SetupEdge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh Setup），并），并Pre_

13、Mesh Pre_Mesh（预网格）（预网格）(model tree-Blocking-pre_mesh)(model tree-Blocking-pre_mesh)7.7.检查网格质量检查网格质量(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms)，适当改变关联，优化，适当改变关联，优化网格质量（移动点网格质量（移动点Blocking-Move Vertex Blocking-Move Vertex 、劈分线、劈分线Blocking-Edit Edge Blocking-Edit Edge ）。

14、（）。（Determinant0.2;angle18 Determinant0.2;angle18;Warpage45;Warpage设置文件名、几何特征、单位）2、选择填充材料：Material-Load-选材料 3、导入网格：Import-.zon(2D)/.geo,.k(3D)-Import all part4、填充材料：Compent-new-起名，选part,点add;按MaterialAUTODYN不支持不支持ICEM的二维网格，可对的二维网格，可对ICEM输出的网格输出的网格文件文件info.geo编程修改成编程修改成.zon的格式再导入。的格式再导入。.geo与与.zon文件数

15、据段的差别：同样的数据，不同的顺序文件数据段的差别：同样的数据，不同的顺序网格网格 ICEM几何实体几何实体SolidworksAutoCADProEUGAutodynLs_dynaAnsys文件接口文件接口编程处理编程处理实体参数化建模实体参数化建模ICEM二次开发二次开发划分过程命令流集成划分过程命令流集成+抽取共用操作过程制成单个命令抽取共用操作过程制成单个命令Autodyn导入网格的二次开发导入网格的二次开发通用、专用网格软件的配合通用、专用网格软件的配合通用软件功能强，效率低；专用软件专一，效率高；合理分工，协调使用：优先考虑专用软件。先作整体规化有好处左键中键右键转轮单击并拖动旋转

16、移动上下移动：缩放缩放水平移动：2D旋转单击选择（对某些功能单击并拖动能框选）确认取消附录1：ICEM中鼠标的使用附录2：杂例点、线的关联映射原理示例原理示例_2D（正五边形正五边形）常用命令介绍常用命令介绍 非结构网格工具条非结构网格工具条网格计算线网格线网格设置设置总体总体全局全局设置设置几何修补工具条几何修补工具条块操作工具条块操作工具条结构网格输出工具条结构网格输出工具条非结构网格输出：非结构网格输出：File-Export Mesh-.曲线周围生成四边形层的设置最里一层的网格高度从里向外的增长率层数只适用于几何相关只适用于几何相关Pactch dependent 方法方法结构网格要点提示几何操作增加增加辅助点辅助点辅助线辅助线甚至辅助面甚至辅助面块操作块、面、点、线块、面、点、线劈分、合并劈分、合并o-grid建模方法建模方法选块都离；对点线面，选谁不离选块都离；对点线面，选谁不离谁谁2D如此，如此，3D亦然亦然选整块选整块选选1点点选选1边边2D块的增补：块的增补：按按顺序顺序选选已知已知3点点 +未知未知1点（点（依次点中键，左键，中键依次点中键，左键，中键）新建的块新建