ICEM CFD中常见参数和问题的解答
ICEM CFD中常见参数和问题的解答
1.ICEM中的tolerance的作用tolerance代表容差，就是说小于这个值的点、线、面等将新生成为一个。
值的大小，在进行几何修复的时候是有区别的。
对一些细节的几何，应尽量设置的小一些，体现在精度的方面。
2. equivalence 用法“Equivalence”将同一空间位置的重复节点消除（通常，消除ID好较大的节点，保留ID好较小的节点），只保留一个节点，一般与“Verify”配合使用，这种方法可通过任何FEM定义（单元的相关定义、MPC 等式、载荷、边界条件等）、几何定义和组等实现。
缺省情况下，在经过消除重复节点而保留了唯一节点的位置，会用一个小红圆来表示。
在消除节点后，被消除节点原来所具有的与其它对象的关系转移到保留节点上，保留节点代替了被消除节点的作用。
“Equivalence”对组的影响是这样的，假如原来有两个节点node1和n ode2重合存在于一点处，但两个节点分别属于两个组group1和grou p2，经过“Equivalence”处理，node2将被消除，只保留node1，则no de1既属于group1，又属于group2。
“Equivalence”不会在单元的边上造成裂纹，也不会把多点约束等式删除掉，也不会把零长度单元删除掉（如弹簧单元和质量单元）。
一般来说，“Equivalence”应该在载荷和边界条件施加之前进行，也应该在进行单元优化和生成中间输出文件.lj、.kflj、.fds之前进行。
3、Maximum mesh Expansion Factor=36.5! 其不合理会对结果产生什么样的影响？它的值过大，是由于Icem中的哪个或哪些参数对应引起的？解答：1)几个参数的含义：Minimum Orthogonality Angle [degrees] =67.9 O KMaximum Aspect Ratio =5.0 OKMaximum Mesh Expansion Factor =36.5!●Minimum Orthogonality Angle：最小的网格正交角度，一般要求大于10度小于170度。
icem 常见问题
为了避免被删帖，我把来源地址全部删除了。
如有需要我可以发一下！1、画网格时弹出User error:no surfaces in family IMPELLER_SUCTION_SIDE could not project point，怎么办？回答：ICEM划分结构网格讲究的是关联，只要关联正确，网格还是很容易就得到好的质量！自己多查看下关联情况！2、ICEM结构网格转化成非结构网格后，出现负体积能不能用？ICEM结构网格画完后，pre-mesh之后，从Blocking-->Pre-mesh Quality Histograms中看网格质量到了0.2，然后我就以为能计算了。
可是要将结构网格导出，那就要将结构网格转化成非结构网格是吧？可是转化成非结构网格之后，从非结构网格的Edit Mesh--> Display Mesh Quality中网格质量就成负的了。
我要在CFX中做计算，这个网格可用不可用啊，到底应该看哪个质量呢？回答：注意，在转化之前，一定要把不需要的block不显示，不然会直接影响到网格质量！3、多圆柱连接内圆柱与外圆柱结构网格划分问题多圆柱连接内圆柱与外圆柱结构网格划分。
对于如下图所示的流体域（用于流场分析），外环圆柱与内圆柱之间有6个小圆柱连接。
用结构网格划分，遇到在连接处建立块的困难。
想用2次O-Block，删除内层O-block的外围的块-正好对应中间空的圆环部分，但是连接处就不知道该如何分块了。
特来请教论坛的前辈。
该模型如何分块建网？是用非结构更方便些么？回答：1.可以看我的研发埠个人网站有类似的网格划分方法。
2.这个模型的划分方法建议如下：1）分区。
2）怎么分区。
这个模型是一个圆柱体，含有两个圆柱体，需要用包含的两个小圆柱体的面，去分割最大的圆柱体。
3）划分后的效果。
会出现如图所示的1区、2区（包含6个小体）、3区4、在icem里可不可以一个域一个域的生成非结构网格啊?后一个域用到前一个域的面网格，这样就不用interface了回答：你可以设置多个body5、ICEM怎么设置，导进fluent才能选周期性边界条件ICEM怎么设置，导进fluent才能选周期性边界条件，我不想把所有网格都复制出来，只想做30度的网格，然后周期成360度，这样网格少好计算，但是怎么做fluent里面都报错回答：ICEM中需要对几何设置周期性。
ICEMCFD边参数功能详解及设置[精选]
![ICEMCFD边参数功能详解及设置[精选]](https://img.taocdn.com/s3/m/3fe1bdc727fff705cc1755270722192e45365888.png)
在使用ICEM CFD进行分块6面体网格划分中，使用Edge Params是划分边界层的唯一途径。
以下内容翻译自ICEM CFD帮助文档。
Edge Params允许用户通过指定各种不同的变化率以及特定边的节点分布规律来详细修改网格参数。
每一条边都拥有一些参数用以决定网格沿着边的分布：节点数量、网格分布律、边的起点及终点初始长度、网格从边的起点/终点至内部的膨胀率、沿着边的最大单元长度等。
Edge Params按钮提供了一个关于所有网格参数的窗口。
一旦选取了一条边，关于该边的所有网格星系将会被现实。
出Edge ID及Edge Length这类预先定义的参数外所有的参数值均可被修改。
Note:用户可以在重放脚本中使用变量对边参数进行参数化。
Nodes指定沿着边的节点数量。
可以通过向上和向下改变数量，也可以直接在文本框中输入数量值。
Mesh law允许用户选择网格分布律中的一种Spacing指定第一个节点距离边起点的间隔（第一层网格厚度）。
当一条边被选择时，将会在边上显示一条箭头。
Spacing 1是关于从箭头末端开始的参数，而Spacing 2则是关于箭头所指的边的终点参数。
如下图所示。
用户可以针对所选择的网格分布律修改相应的参数值。
当要求的值无法满足时，实际值将会与所要求的值存在差异。
例如，当边的长度为10，用户在指定了一个间隔为6以及沿着边指定了11个节点时，系统将会设定初始间隔为1，以及间隔比率为1Ratio比率为某一单元高度到下一单元高度的增长率。
Ratio 1为从箭头末端开始的参数，而Ratio 2为箭头指向的边的末端位置参数。
图1 网格参数Max Space指定边上的最大单元间隔Spacing Ralative如果激活此选项，Spacing 1及Spacing 2将显示为边的长度的百分比Nodes Locked如果选项被激活，节点数将会被固定。
然而，Update All将会覆盖此设置，转而使用全局参数进行网格划分Parameters Locked如果激活此选项，网格分布律参数将会被固定。
ICEM网格划分参数总结（仅可参考,不具备一般性）
ICEM网格划分参数总结（仅可参考,不具备一般性）ICEM网格划分参数总结(仅可参考，不具备一般性)一、ICEM CFD网格划分1、模型特征长度1353mm，模型最窄边0.22mm，球体计算域半径28000mm2、各部分参数如下：勾选Prism的Parts就是飞机的机身、圆角、细小的面。
Far的球体，其尺寸等于全局网格尺寸。
Fluid 是body指示网格生成位置。
依照图中所示参数所生成的网格部分信息：T otal elements : 3560021、Total nodes : 12304013、依照上述参数生成网格，在窄边处网格还存在质量较差的部分，数量不是特别巨大，这一部分网格主要集中在机翼、尾翼的后边缘处。
如下图。
二、Fluent求解1、General：Pressure-Based，Absolute Velocity Formulation，Time steady2、Models：开启能量方程、k-e-RNG湍流模型3、Materials：选择理想气体4、边界条件：将球体计算域far设置为压力远场，马赫数0.75，根据需要调整了风速方向(目前仅尝试了alpha=-5~15、beta=-25，21组实验)，温度设定223K。
operating condition中operating pressure设定为26412Pa5、参考值：compute from 球体计算域。
参考面积设置为机翼迎风面积0.20762m^2(参考面积这一部分不知道对不对)6、Solution methods：coupled7、Solution controls：库朗数设置为68、初始化：Hybrid Initialization目前对飞机模型进行了修改，根据上述参数重新划分网格，再次调整风速方向进行了2次计算，还能够收敛。
icem一些总结
CFD第一章ICEM总工作流程ICEM CFD 的一般工作流程包括以下几个步骤：1、打开或创建一个工程2、创建或处理几何3、创建网格4、检查或编辑网格5、生成求解器的导入文件6、结果后处理1．1创建或处理几何体1.1.1导入几何题利用三维软件进行三维建模。
Solidworks—另存为.igs文件—打开geometry—Import Geometry 打开.igs-保存文件—打开icem,打开文件。
创建时，geometry与icem连接即可。
三维建模软件创建的几何文件都可以直接导入ICEM中。
1.1.2创建几何体通过geometry功能栏可以完成创建于编辑几何体的操作。
（1）点的创建与编辑打开第一个按钮即打开点的控制面板，通过该面板可以进行各类点的创建与操作。
（2）曲线的创建（3）面的创建（4）bodyde的创建在给模型化网格之前，应该先确定该模型的计算域。
确保该body在几何实体内部。
（5）线和面的修改（6）Repair实体通常容差设置应该是预计划分的最小网格尺度的1/10，或者需要捕捉最小几何实体的特征尺度。
红线表示模型满足容差。
黄线表示面的缺失或者面与面之间的缝隙大于容差，通常需要修补。
1．2网格的创建1、四面体2、六面体3、棱柱网格等1.2.1划分非结构化网格提供了强大的划分四面体网格的功能。
能将几何模型自动划分非结构化网格，适用于复杂的模型，并能在截得基础上适应网格。
但也存在缺陷。
1.2.1.1自动划分网格方法1、Octree算法2、快速Delaunay阵面推进算法3、前沿推进算法1.2.1.2网格类型1、四面体/混合网格主要采用四面体网格，还可以带有部分六面体核心网格和棱柱层网格。
2、六面体为主的网格3、笛卡尔网格采用纯六面体进行网格划分。
1.2.1.3全局网格参数采用四面体划分网格的时候，应当首先可以对整个模型进行全局参数的设置，对几何模型进行初略的网格分布设置。
1、设置全局比例参数。
ICEM CFD 操作小技巧
ICEM CFD 操作小技巧0快捷键左键单击选择，左键拖拉旋转；中键单击确认，中键拖拉平移；滚轮缩放；右键单击取消。
1导入几何一般用PROE建模，在PROE中将画好的几何模型另存为IGES或STP格式输出，然后再将其导入ICEM CFD 中（File →Import Geometry →STEP/IGES →选择几何文件→点击Apply 按钮）。
2使用注意事项在打开ICEM CFD之前必须关闭翻译软件，否则按左键旋转观察时，就会相当于点了一个命令按钮，老是弹出选择窗口，十分烦人。
不能随意修改GUI窗口背景颜色，因为修改后很难再恢复默认背景颜色。
3查看几何的单位在模型树中右击Model →Geometry Units（可以查看或修改几何的单位）4改变工作目录File →Change Working Directory（注意工作路径名必须全为英文）右击桌面上ICEM CFD软件图标→在“起始位置”后的方框内输入工作路径名5创建新工程File →New Project →命名工程（注意工程名必须为英文）→保存6透明显示几何点击勾选模型树中Geometry下的Surface并右击→Transparent（透明的）→在功能按钮中点选Solid Simple Display按钮7自带求解器功能标签中的Cart3D（ANSYS 12）是三维空气动力场求解器（ANSYS 14中已经删除了这个功能，ICEM CFD变成纯粹的网格处理工具，没有任何求解功能）。
8导出网格图片View →Save Picture> Output prefix（图片名称）> Format（图片格式，可选JPEG和TIFF）> Quality（图片质量，默认DPI为75）→点击Apply按钮9文件格式Tetin (.tin)文件（几何文件，包括几何实体、材料点、几何元素的Part归类、全局和实体网格参数，只是没有块的拓扑结构数据）Domain file(.uns)（网格文件，非结构化网格）Blocking file (.blk)（块文件，保存有块的拓扑结构数据）Attribute file(.fbc)（属性文件，边界条件、局部参数及单元类型）Parameter file (.par)（参数文件，模型及单元参数）Journal file (.jrf)（日志文件，(echo file) 操作过程记录文件）。
ICEM网格划分参数总结(仅可参考,不具备一般性)
ICEM网格划分参数总结(仅可参考，不具备一般性)一、ICEM CFD网格划分1、模型特征长度1353mm，模型最窄边0.22mm，球体计算域半径28000mm2、各部分参数如下：勾选Prism的Parts就是飞机的机身、圆角、细小的面。
Far的球体，其尺寸等于全局网格尺寸。
Fluid 是body指示网格生成位置。
依照图中所示参数所生成的网格部分信息：Total elements : 3560021、Total nodes : 12304013、依照上述参数生成网格，在窄边处网格还存在质量较差的部分，数量不是特别巨大，这一部分网格主要集中在机翼、尾翼的后边缘处。
如下图。
二、Fluent求解1、General：Pressure-Based，Absolute Velocity Formulation，Time steady2、Models：开启能量方程、k-e-RNG湍流模型3、Materials：选择理想气体4、边界条件：将球体计算域far设置为压力远场，马赫数0.75，根据需要调整了风速方向(目前仅尝试了alpha=-5~15、beta=-25，21组实验)，温度设定223K。
operating condition中operating pressure设定为26412Pa5、参考值：compute from 球体计算域。
参考面积设置为机翼迎风面积0.20762m^2(参考面积这一部分不知道对不对)6、Solution methods：coupled7、Solution controls：库朗数设置为68、初始化：Hybrid Initialization目前对飞机模型进行了修改，根据上述参数重新划分网格，再次调整风速方向进行了2次计算，还能够收敛。
ICEM-CFD-常见问题
ICEM CFD 常见问题1用ICEM CFD 导入三维实体后，在Part部分出现part_1，创建边界如入口、出口、壁面后，进行网格划分，该part_1是删除好，还是留着好？对网格划分有影响吗？没用的一般要删除，不过在ICEM CFD 中，不删除，一般也没啥影响，只要把需要的边界，关心的部分都单独做成Part 即可。
2结构化网格和非结构化网格的优缺点是什么？非结构化网格的生成相对简单，四面体网格基本就是简单的填充，非结构化六面体网格的生成还是有些复杂的，但仍然比结构化的建立拓扑简单多。
比如Gambit的非结构化六面体网格是建立在从一个面到另外一个面扫描（Sweep）的基础上的。
Numeca公司的Hexpress 的非结构化六面体网格是用一种吸附的方法，反正你还是要花点功夫。
另外要说的一点就是，结构化网格可以直接应用于各种非结构化网格的CFD软件，比如你在Gridgen里面生成了一个结构化网格，用Fluent读入就可以了。
Fluent是非结构化网格CFD软件，它会忽略那些结构化网格的结构信息（也就是B，I，J，K)，当成简单的非结构网格读入，但非结构化六面体网格就不能用在结构化网格的CFD求解器了。
结构化网格仍然是CFD工程师的首选，非结构化六面体网格也还凑合，四面体网格我就不喜欢了（数量多，计算慢，后处理难看）。
简单说，如果非结构化即快又好，结构化网格早就被淘汰了。
结构化六面体：建立拓扑，再生成网格，所有生成结构化网格的软件（Gridgen/ICEM）都是一种拓扑概念（界面不一样罢了），都需要你去建立拓扑，也就是结构，然后软件好根据你的结构来建立网格或者砌砖头。
非结构化六面体：Gambit用扫描方法，Hexpress用吸附方法，按照步骤就行了。
非结构化四面体：简单，看两页教程，搞定，就是简单填充，没什么技术含量！其他非结构化网格（棱形等）：学习软件，按照步骤，很容易。
不管用什么网格软件，我们最好有比较扎实的CAD（PROE、UG等）基础，熟练的CAD技术太重要了。
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1.ICEM中的tolerance的作用
tolerance代表容差，就是说小于这个值的点、线、面等将新生成为一个。
值的大小，在进行几何修复的时候是有区别的。
对一些细节的几何，应尽量设置的小一些，体现在精度的方面。
2. equivalence 用法
“Equivalence”将同一空间位置的重复节点消除（通常，消除ID好较大的节点，保留ID好较小的节点），只保留一个节点，一般与“Verify”配合使用，这种方法可通过任何FEM定义（单元的相关定义、MPC 等式、载荷、边界条件等）、几何定义和组等实现。
缺省情况下，在经过消除重复节点而保留了唯一节点的位置，会用一个小红圆来表示。
在消除节点后，被消除节点原来所具有的与其它对象的关系转移到保留节点上，保留节点代替了被消除节点的作用。
“Equivalence”对组的影响是这样的，假如原来有两个节点node1和n ode2重合存在于一点处，但两个节点分别属于两个组group1和grou p2，经过“Equivalence”处理，node2将被消除，只保留node1，则no de1既属于group1，又属于group2。
“Equivalence”不会在单元的边上造成裂纹，也不会把多点约束等式删除掉，也不会把零长度单元删除掉（如弹簧单元和质量单元）。
一般来说，“Equivalence”应该在载荷和边界条件施加之前进行，也应该在进行单元优化和生成中间输出文件.lj、.kflj、.fds之前进行。
3、Maximum mesh Expansion Factor=36.5! 其不合理会对结果产生什么样的影响？它的值过大，是由于Icem中的哪个或哪些参数对应引
起的？
解答：
1)几个参数的含义：
Minimum Orthogonality Angle [degrees] =67.9 O K
Maximum Aspect Ratio =5.0 OK
Maximum Mesh Expansion Factor =36.5!
●Minimum Orthogonality Angle：最小的网格正交角度，一般要求大于10度小于170度。
●Aspect Ratio= Largest ratio of maximum to minimum integration point surface areas for all elements adjacent to a node。
盘面比（有人也将之翻译成长宽比），一个节点相邻的最大积分面与最小积分面面积之比，一般要求小于100，对于双精度的求解可以达到1000。
●Mesh Expansion Factor =Ratio of largest to smallest sector volum es for each control volume。
最大与最小控制体积之间的比值，一般要求小于20。
2)与计算结果之间的相互关系：
●如果收敛情况良好，Mesh Expansion Factor过大也是可以接受的；
●如果你的电脑可以处理数量大的网格，你可以尝试优化调整你的网格，尤其是选取一个好的网格尺寸变化比率，合适的调整会让上述三项都满足指标。
●对于非结构化网格，你可以设置不同线、面网格尺寸，那么你就会得到非常好的网格质量了。
3)它的值过大，是由于Icem中的哪个参数对应引起的？
●网格尺寸变化比率
●线、面网格尺寸
你可以尝试改变一下尺寸。
一般情况下，在网格质量在0.3以上，以上几个指标很容易满足。
4、对于复杂模型生成四面体边界层网格有哪些注意事项，因为生成模型的网格质量不是很高，尤其是边界层，老是控制不够好？
解答：建议如下：
●对于复杂模型四面体边界层控制确实比较难，没有统一的原则，但是可以根据网格质量，调节比较差的地方的控制参数，如网格尺寸及尺寸变化比率。
●在进行网格光顺时可以尝试先冻结棱柱层，只光顺四面体，四面体光顺好了再一起光顺。
●可以先生成一层棱柱层，然后劈分棱柱层，这种情况对于那种小角度生成边界层情况比较适合。
以上操作相对都比较麻烦，尤其是对于复杂模型，需要自己平时的经验积累和多交流。
最小角度：一般情况下，通过全面Quality（综合指标，见附件PPT 中的第9页）指标来衡量网格质量，如果一定需要指出一个最小角度，一般是需要大于16度。
2、关于Determinant：Determinant (2x2x2 stencil)：权重值，是一个相对值，是雅可比行列矩阵最小权重值与最大权重值的比值。
Determinant (3x3x3 stencil)：基本同Determi nant (2x2x2 stencil), 但块的边中点被附加到雅可比行列矩阵的计算中。
5.在进行几何修复时，显示的线的颜色的意义？
一般情况下，在修复从其他cad软件导入的几何模型时，会出现红蓝黄三种颜色的curve，红颜色的正常，黄色的为不连续的，蓝色的为重复的
黄色的是单个面的边界，红色的是两个面的交界线，蓝色的是三个/三个以上面相交的交线。
白色的边和顶点：
这些边位于不同的材料体间，它们和被关联的顶点将被映射到这些材料体中最贴近的CAD表面，而且这些边上的顶点只能在表面内移动。
蓝色的边和顶点：
这些边位于体内部。
它们的顶点也是蓝色的，可以在选择之前沿边拖拽。
绿色的边和顶点：
这些边和关联的顶点是映射到曲线的，这些顶点只能在它所映射的曲线上移动。
红色的顶点：
这些顶点是映射到指定的点的。
6.在ICEM中怎么查看几何模型的几何尺寸？
右击Model，查看units，可以看到几何模型使用的尺寸，可以进行更改，调整几何模型的大小。
7.对面网格设置边界层？
即为设置边界层的设置，
8. VORFN：
VORFN组是一个部分，它是默认就存在的，尤其在用户想要删除某个区域时比较有用。
为了输出而删除一个块等价于将这个块定义在部分列表VORFN里，只有在树型目录里被激活的边才可以被输出。
9. Index Control（标号控制）：
利用块的标号控制可以允许用户只对可视的块模型进行修改。
ANSYS ICEM CFD 主要依据笛卡儿坐标I、J、K作为标号来描述块的位置，当一个O网格生成以后，就会加入一个指示标号，在ANSYS ICEM CFD 的消息窗口也将显示有关的信息，告知用户块的维数。
注意：O网格的维数从O3开始计，3代表了维0，1和2，分别被预先定义为I，J和K。
10. 操作中的动态模式：
如果操作过程需要用鼠标进行一个屏幕的输入，这时用户也可以按F9优先使鼠标转为动态模式。
F9键也可以允许鼠标从动态模式下返回继续选择模式。
11.划分工具
ICEM CFD Prism是三棱柱网格工具，主要是用于在四面体网格的基础上快速生成三棱柱边界层网格。
ICEM CFD Hybrid是指可以生成四面体和六面体混合网格，在连接处采
用金字塔形的单元。
ICEM CFD Quad用于生成四边形表面网格，可以通过简单的拉伸得到非结构六面体网格。
ICEM CFD Global与ICEM CFD Autohexa分别是自动笛卡儿网格和自动六面体网格工具，由于本文使用的软件版本中没有相应的模块，所以不做说明，其中关于Autohexa，一些相关的资料表明没有什么工程实用价值，只能对复杂程度很低的模型生成网格。
12.划分原理
利用Hexa生成网格最重要的就是分块构想，对于复杂的几何模型，可以有不同的分块方案，选择一个合适的划分方式直接决定了最终生成的网格质量可以到达的水平。
另外，使用Hexa模块生成六面体网格，在划分过程及网格平滑、编辑过程中都不必定义它的结构类型，在最终确定网格以后，可以选择将其作为结构或者非结构网格输出给求解器。
众多的用户认为ANSYS ICEM CFD的四面体网格划分工具Tetra是其做得最好的一个工具模块。
它可以直接对CAD模型或者STL生成四面体网格而不需要先生成表面三角形网格，其内部网格与表面拓扑独立，并能很好的匹配事先规定的用来表达几何形状的关键点和曲线。
Tetra定义自然尺寸决定各个几何特征上四面体网格尺寸，并可单独针对每一个材料点区域进行粗化或者细化计算。
在模型数据输入以后，Tetra根据读入的曲线和曲面用线段和三角形进行近似，并将预先定义的点设为网格顶点，当在表面存在间断但没有曲线定义，Tetra划
分的三角形会自由越过这个间断，而预先定义的点会使它辨认出曲线上尖锐的拐弯，并且Tetra中的模型检查工具可以自动在尖锐的几何特征上获得点和曲线。
此外，对于已有的三角形表面网格，Tetra可以根据其生成四面体网格，尽管生成的网格节点并不和原始的网格节点完全重合，但是通过三角形表面网格它可自动识别关键点和曲线，从而使网格符合几何模型的形状，这对于从别的网格数据或者立体扫描数据中导入模型是很有用处的。
ICEM CFD Tetra生成四面体网格的空间划分是基于八叉树算法（8-Octree），这种算法保证了需要的区域有足够的网格密度，但是为了快速计算生成网格，首先构造一个初始的网格来包围整个几何模型，然后单元会被不断的细分达到定义的最大网格尺寸，每个维的尺寸按照二分之一分割，对于三维就是八分之一，再通过节点调整以匹配几何特征点和曲线，剔除材料体外的网格单元后进一步通过单元细化、节点移动、合并、交换和删除来平滑网格使其年达到最终质量要求。