ICEM 基础教程

第一章介绍ICEM CFD 工程Tutorials目录中每个工程是一个次级子目录。

每个工程的目录下有下列子目录：import, parts, domains, mesh, 和transfer。

他们分别代表：• import/: 要导入到ICEMCFD中的集合模型交换文件，比如igs，STL等；• parts/: CAD模型• domains/: 非结构六面体网格文件(hex.unstruct), 结构六面体网格分区文件(domain.n), 非结构四面体网格文件(cut_domain.1)• mesh/: 边界条件文件(family_boco, boco)，结构网格的拓扑定义文件(family_topo, topo_mulcad_out), 和Tetin几何文件(tetin1).• transfer/: 求解器输入文件(star.elem), 用于Mom3d.的分析数据mesh目录中Tetin文件代表将要划分网格的几何体。

包含B-spline曲面定义和曲线信息，以及分组定义Replay 文件是六面体网格划分的分块的脚本鼠标和键盘操作第二章ICEM CFD Mesh Editor界面The Mesh Editor, 创建修改网格的集成环境，包含三个窗口• The ICEM CFD 主窗口• 显示窗口• The ICEM CFD 消息窗口主窗口主窗口中除了图形显示区域，外，还有6个radio按钮：File, Geometry, Meshing, Edit Mesh and Output. The File MenuThe File menu 包含• Open, Save, Save as, Close, Quit, Project dir, Tetin file,Domain file, B.C file, Import geo, Export geo, Options, Utilities,Scripting, Annotations, Import mesh, DDN part.The Geometry MenuThe Geometry menu 模型修补和编辑，边界条件的设置，调用ICEM CFD DDN。

它包含• DDN tools, Bound conds, Repair, Utilities, Global setup.模型编辑模式，由一排彩色radiobuttons控制• Surface, Curve, Point, Material, Density, Loop.它们又分别具有次级菜单• Create, Delete, Modify, Mesh params, Change family,Copy/move.The Meshing MenuThe meshing menu 包含ICEM CFD各种网格划分模块。

只有用户拥有楼阁模块的license，他才可以使用这个模块。

目前ICEMCFD提供下列模块：• Hexa, Tetra, Global, Prism, Quad, AutoHexa, Mulcad/Padamm,P-Cube按不同的按钮会调用不同的模块。

The Edit Mesh MenuThe Edit Mesh menu包含必要的网格编辑功能, 粗化、平滑合并等。

具体的操作有：• Copy/move, Smooth, Refine, Coarsen, Merge, Extrude,Diagnostics, Uncouple, Bandwidth, Change type, Changefamily, Utilities, Edit nodes, Edit elements, Edit edges, EditBlocks, Edit subfaces, RepairThe Output MenuThe Output menu针对不同求解器进行边界条件的设置。

此外用户可以调用Mom3d 和Visual3 进行网格自适应和可视化。

可使用的功能有：• Select solver, Bound conds, Solver params, Solver input,Run solver, Visual3, Mom3d, RAMM-ICENote: The ICEM CFD 后处理模块Visual3, 网格优化模块Mom3d, 以及与RAMM-ICE的内燃机网格接口必须有另外的licenseThe Utilities Cluster这些功能都位于主窗口的右上角：• Help: connects the user to the ICEM CFD on-line help• Orient: 控制显示坐标• View: 定制显示属性• Undo: 操作反悔• Redo: 撤销反悔• Print: 打印• Shell: 调用一个X-Term命令窗口显示窗口The display window, 处于屏幕右边, 允许控制按照family, geometric entity, elementtype and user-defined subsets来显示.Important: Since some functions are performed only on the entitiesshown, the Display window is a very important feature to use whenisolating the particular entities to be modified.FamiliesColor-coded and customizable, display by family, as defined in themesher interface, is available in this window.GeometryWhen this button is toggled on, the user has control over thedisplay of geometric entities. The Opts button beside for eachentity type allows control over the display characteristics.Note: Based on the domain file chosen, this toggle button willeither be labeled “unstructured” or “structured,” or be absentaltogether if no domain file is specified.• Structured or Unstructured: Aside from display of the meshbased on element type, for even greater power, ICEM CFDallows the user to create custom subsets; the careful display ofwhich allows a great deal of control in the mesh operations.• Display Subset: This toggle button allows you to define subsetof your model based on a set of numerous attributes, includingelement type, screen selection, coordinate position, etc.第三章ICEM CFD Tetra四面体网格划分器这是Tetra生成的棱拄和四面体混合网格，包含55万四面体网格和12层33万棱拄网格介绍Tetra采用8叉树算法来对体积进行四面体填充并生成表面网格。

用户必须事先规定一些关键的点和曲线。

Tetra 具有强大的网格平滑算法，以及局部适应性加密和粗化算法。

对于复杂模型，ICEM CFD Tetra具有如下优点:• 基于8叉树算法的网格生成• 快速模型set-up• 网格与表面拓扑独立• 无需表面的三角形划分• 可以直接从CAD模型和STL数据进行网格生成• 对CAD surfaces and/or STL Representation定义网格尺寸• 控制体积内部的网格尺寸• 四面体的节点和曲线与事先的规定匹配• 采用Natural size 单独的决定几何特征上的四面体网格尺寸• 体积网格和表面网格的平滑、节点合并和边交换• 四面体网格能够合并到混合网格中，并实施平滑操作• 单独区域的粗化• Enforcement of mes h periodicity, both rotational and translational• 表面网格编辑和诊断工具• 局部细化和粗化• 为多种材料提供一个统一的网格• 快速算法: 1500 cells/secondICEM CFD Tetra的输入ICEM CFD Tetra的输入方法有：• Sets of B-Spline curves and trimmed B-Spline surfaces withprescribed pointsICEM CFD Tetra中的智能几何ICEM CFD的CAD接口，保留有CAD几何模型的参数化描述，网格可以在修改过的几何模型上重新生成。

在CAD 中选中被导入的模型带有附加的信息，它们与主几何模型一起存储，几何模型的参数改变后，用户要重新生成网格只需简单的File > Save，就可以立即进行非结构四面体网格重新计算。

八叉树算法Tetra网格生成是基于如下的空间划分算法：这种算法需要的区域保证必要的网格密度，但是为了快速计算尽量采用大的单元。

1.在几何模型的曲线和表面上规定网格尺寸2.构造一个初始单元来包围整个几何模型3.单元被不断细分来达到最大网格尺寸（每个维的尺寸按照1/2分割，对于三维就是1/8）4.均一化网格来消除悬挂网格现象5.构造出最初的最大尺寸单元网格来包围整个模型6.节点调整以匹配几何模型形状7.剔除材料外的单元8.进一步细分单元以满足规定的网格尺寸要求9.通过节点的合并、移动、交换和删除进行网格平滑Family设置, Material Points, 预先规定Points在ICEMCFD中可以对几何模型中的各种几何元素进行分组，形成不通的families。

这样允许用户对不通的families 进行不同的参数设置。

除了对不通families设置边界条件，用户还可以对每个family定义控制网格尺寸的参数：maximum length, initial height, and height ratio。