ansys ICEM全套基础教程-01
1-ICEM cfd 基础教程
• 在目录树每一行上单击鼠标右键显示该项的选项
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-20
目录树：对象名称集(Part)
• Parts (原来称“Families”)
– 是几何、网格和block（块）对象存放的位置，并予以 不同的名称
• 先进的网格编辑功能
• 不同求解器的设置
• 输出多达100多种求解器
• 强大的后处理能力
• 脚本语言功能（Replay) … and much more…
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-5
支持广泛的CAD数据接口
• 集成于CAD环境中的直接接口 - 参数化网格
A1-11
ICEM CFD V10 界面 & 工具
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-12
界面
主菜单 Utility Icons
数据输入区域 DEZ Help
撤消/重做 阴影/非阴影
功能 栏
图形界面
选择工具弹出框
显示控制树 9/9/05
消息框 ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
A1-22
文件与目录结构
• 所有文件应存放在同一个项目名称的目录下
– 打开 一个项目建立一个目录 – 还需打开*.prj的项目文件
• 主要文件类型:
– Tetin (.tin)文件: 几何包括
• 几何实体和材料点 • 对象的归类Part • 全局和实体网格参数 • 该文件由AI.E或 Direct Cad Interface中生成
AnsysICEMCFD讲义清华大学
Patch Independent : 忽略小特征 ShrinkWrap :自动化消除特征 Delanney(beta) : 从表面到内部逐渐粗化 AutoBlock : 2D正交,网格贴近几何表面
• Compute Mesh-Surface Mesh Only（可更改划 分方法），检查网格质量 ； Edit Mesh-Display Mesh Quality
Edge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh Setup），并Pre_Mesh （预网格） (model tree-Blocking-pre_mesh) 7.检查网格质量(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms……)，适当改变关联，优 化网格质量（移动点Blocking- Move Vertex …… 、劈分线Blocking- Edit Edge ……）。（Determinant>0.2;angle>18 °;Warpage<45°）
• 4.构思并建块 : 两种基本方法（自B自lo下上ck而而ing上下-C:r: 块块eat的的B堆雕loc积刻k/Split Block）
• 5.关联点和线。 (Blocking-Associate……) • 6.设置网格参量（设置网格尺寸或设置Edge的节点数Blocking- Pre_Mesh Params -
ICEM基础
目录1.软件介绍 (1)1.1前言 (1)1.2 ICEM Surf (1)1.3 icem 逆向工程模块 (3)1.4主要特征 (3)1.5主要优势 (4)1.6主要命令 (5)2.一般控制功能 (7)2.1进入和退出ICEM Surf (7)2.2控制键的功能 (8)2.3功能窗口 (9)2.4绘图区中的符号 (12)2.5视图操作 (25)3.用户界面 (27)3.1特殊功能/命令【Special Functions】 (29)3.2服务功能 (34)1. 软件介绍1.1 前言ICEM Surf所提供的尖端技术，确保用户在当今竞争激烈的全球市场上，能生产出一流的产品。
被公认为建立和修改A级曲面首选系统的ICEM Surf，能满足从美学设计人员到生产工程师等所有人的需求ICEM Surf支持直接建模技术，它对设计和工程的更新周期进行优化。
在创建原始形状后，用户可以通过直接建模、操纵曲面甚至直接处理扫描数据（点云），来集中精力完善形状。
可直接处理扫描数据和曲面,动态更新所有特征。
使用ICEM Surf，用户可以获得所见即所得的效果。
通过使用ICEM Surf全局建模特征，整个模型细节能够以全交互和动态方式进行修改，为美学工程师提供了一个推出设计解决方案的交互式工具。
通过特征建模技术，可以不费吹灰之力，就把设计从结构化曲面调整到要改进的美学表面。
而且，利用实时分析，让用户在处理曲面时，从参考平面，动态观察监视反射线、曲率或偏差。
采用这些方法，可得到前所未有的高质量曲面，这样，设计人员就能在其它系统所需的一小部份时间内，致力于可以加工的曲面。
ICEM Surf增加了一个新的渲染模块，它提供了高级渲染功能和逼真图象，为设计人员提供了一个逼真的模型视图，以便用于展示及设计评审。
在继续几何体建模的同时，使用立体方式，把CAD模型进行3D形像化。
基于这些技术的ICEM Surf，是汽车、产品设计、工具和模具工业的首选工具，用于复杂曲面建模和分析。
ICEM CFD教程
ICEM CFD教程四面体网格⏹对于复杂外形，ICEM CFD Tetra具有如下优点：✓根据用户事先规定一些关键的点和曲线基于8叉树算法的网格生成，生成速度快，大约为1500 cells/second✓无需表面的三角形划分，直接生成体网格✓四面体网格能够合并到混合网格中，并实施平滑操作✓单独区域的粗化和细化✓ICEM CFD的CAD(CATIA V4, UG, ProE, IGES, and ParaSolid, etc)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这是生成的燃烧室四面体网格，共有660万网格，生成时间约为50分钟⏹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，节点大小位于最大和最小网格尺寸之间⏹ 非结构化网格的一般步骤1. 输入几何或者网格所有几何实体，包括曲线、表面和点都放在part 中。
通过part 用户可以迅速打开/关掉所有实体，用不同颜色区分，分配网格，应用不同的边界条件。
几何被收录到通用几何文件.tin 中，.tin 文件可以被ANSYS ICEM CFD’s 所有模块1.1输入几何体Import Geometry✓ 第三方接口文件：ParaSolid 、STEP 、IGES 、DWG 、GEMS 、ACIS …✓ 直接接口：Catia 、Unigraphics 、Pro/E 、SolidWorks 、I-deas… 几何变化网格可以直接随之变化导入几何体之后，ICEM 自动生成B-spline 曲线和曲面，并在预先规定的点上设置顶点。
有限元软件ansys培训教程：第一讲常用CAE软件介绍.
Comsol Multiphysics软件
即为原来的FEMLAB软件，为多重物理场耦合分析软件系统。基 本模块中特色模块： 燃料电池 ( Fuel Cell ) 光电 (electronic optic ) 微机电 ( MEMS ) 两相流 ( Two Phase Flow ) 热传 ( Heat Transfer ) 专用模块： 化工模块 ( Chemical ) 结构分析模块 (Structural mechanics ) 电磁模块 ( Electromagnetics ) 热传 (Heat Transfer Module) 微机电 (MEMS Module) 地球科学 (Earth Science Module
工程计算软件系统第一讲
-常用CAE软件介绍 连志强
常用CAE软件系统介绍
通过这节课我们应该： 了解常用工程计算软件的分类； 记住常用工程计算软件的名字及主要功能； 了解一些行业专用的工程计算软件。
常用CAE软件系统分类
通常分类
通用类软件系统－可对多种类型的工程和产品的 物理力学性能进行分析、模拟、预测、评价和 优化，以实现产品技术创新。这类软件以覆盖 的应用范围广而著称； 专用类软件系统－针对特定类型的工程或者产品 所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软 件。这类软件因在某个特定领域的应用而见长；
Adina软件
ADINA是由Bathe开发的著名的有限元分析程 序，可以求解固体，流体，固-液耦合，热等 问题。包括模块有： ADINA－结构分析模块 ADINA-F－流体分析模块 ADINA-AUI－前后处理模块 ADINA-FSI－流固耦合分析模块 ADINA-T－热分析模块 ADINA-TMC－热结构耦合分析模块 ADINA-TRANSOR －与CAD系统
ICEM_CFD_基础教程_C1-六面体网格
– Block 块
Vertex
Curve
Point Surfaces
Face
Material point/body Block
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
4
分块过程 – 全部过程
构建能够捕捉几何的块结构
– 自顶向下
• 分割及舍弃无用的块 – 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 – 通常为边与曲线之间建立关联 在几何体上移动块顶点
18
索引控制
所有块和顶点通过全局索引（index）表定义 – 初始块包含 i,j,k 索引， 并与全局直角坐标系 x,y,z,对齐 通过分割创建的子块维持这个方向
– O-grids 不符合这个方向, 因此每个 O-grid 创建一个新的索引方向(O3, O4, etc…)
– 顶点索引通过 Vertices -> Indices显示
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
8
分块过程 – 在几何体和块之间建立关联
关联块和几何体 – 通常在边和曲线建立关联 – 在最后的网格中, 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
2013-9-14
14
分块过程 – 观察网格
观察网格
– 可以在过程任何时期创建网格 – 网格有不同的投影方法 – 选择 Projection faces 可以完全描绘几何体 – 通过在模型树中打开 Part观察指定曲面的网格 – 使用 Scan planes 观察内部网格
No projection
ICEM入门教程(基础部分整理)
ICEMCFD /AI*Environment 特性?
几何 创建/修复/简化 强大的网格工具 – – – 从CAD模型、带网格的CAD模型、网格模型生成四面体网格 面网格, patch 依赖, patch 不依赖, 射, 结构/非结构 六面体网格雕塑, 非结构, 结构, 四边形网格拉伸 映
•
网格编辑
– – – – –
2013-8-17
CFD FEA FSI (CFD + FEA) CFX Workbench
5
不同应用
• FEA 版本
– 前后处理包括加载, 约束和属性标签栏, 与 FEA 求解器例如ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA 和NASTRAN协同工作.
• CFD 版本
– 前后处理但不包括加载, 约束和属性标签栏，包含棱柱网格生成工具. 为100多种 CFD求解器输出网格 .
•
• • •
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
六面体网格雕塑 非结构/结构
边界条件 输出支持100多种求解器 后处理
•
… 其它…
2013-8-17 8
广泛的 CAD 支持
• 三维实体
– – – – – IGES ACIS Parasolid DWG/DXF GEMS
SolidWorks
Pro/Engineer
• 小平面（三角面）数据
.prj
• 主要文件类型:
– Tetin 文件(.tin) – 几何及网 格参数 – Domain 文件(.uns) – 网格文件 – Attribute 文件(.fbc) – 网格参数 和边界 – Parameter 文件(.par) – 参数
2013-8-17 28
.tin
ANSYS.ICEM.CFD中文入门教材
有redhong731@提供版权所有,如有雷同….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鼠标或键盘操作功能鼠标左键点击和拖动旋转模型鼠标中键点击和拖动平移模型鼠标右键点击和上下拖动缩放模型鼠标右键点击和左右拖动绕屏幕Z轴旋转模型F9 按住F9，然后点击任意鼠标键进行操作的时候进行模型运动F10 按F10 紧急图象Reset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。
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Old ICEM CFD 4.X GUI
取消 采用不同part选择
几何
多边形 全选 仅选择显示部分 选择填充角度下的相连实体 选择对象过滤 选择边界线内的单元 选择几何表面网格
网格
圆形选择 整个或部分框内选择 设置填充选择的角度
所有表面 部分框选
块
模式切换 (F9)
选择subset 角点方式选 择block
刻面几何 段
选择刻面几何段之间单元
用实例熟悉流程
• • • 选择“打开文件夹”图标 浏览目录 输入项目名称 – Clamp.prj
• Project file包含了项目设置, 工作目录 和文件之间的关联信息。
•
项目文件一旦保存了几何网格、边界、 参数等信息，那么今后只要打开项目文 件，其他信息自动装入。
Inventory #002277
• 强大的六面体网格生成技术
• 具有Top-down or bottom-up block 创建方式 • 可快速创建复杂的拓扑结构 • 快速迭代循环
– 灵活划分方式可以得到近似几何的block结构（拓扑） – 采用Replay文件 实现几何与网格的同步变化
Inventory #002277
9/9/05
• 所有文件应存放在同一个项目名称的目录下
– 打开 一个项目建立一个目录 – 还需打开*.prj的项目文件
•
主要文件类型:
– Tetin (.tin)文件: 几何包括
• 几何实体和材料点 • 对象的归类Part • 全局和实体网格参数 • 该文件由AI.E或 Direct Cad Interface中生成 .prj
ANSYS ICEMCFD V10
A1-20
目录树：对象名称集(Part)
• Parts (原来称“Families”)
– 是几何、网格和block（块）对象存放的位置，并予以 不同的名称
• • •
在 part内可以显示或隐藏所有的对象 Part名字颜色与实体显示颜色相匹配 在Parts上单击右键 可以:
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-13
主菜单
运行设置菜单 文件菜单
(文件输入/输出)
编辑菜单
视图菜单
信息菜单
(参数)
帮助菜单
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-14
主要功能栏
几何
几何生成/修改, 材料点定义
– Hex-dominant, unstructured hexa, structured hexa, extruded quads, Cartesian
• •
先进的网格编辑功能 不同求解器的设置
•
• •
9/9/05
输出多达100多种求解器
强大的后处理能力 脚本语言功能（Replay) … and much more…
Inventory #002277
A1-15
鼠标使用
• ‘动态’ 浏览模式 (单击并拖动)
– 鼠标左键: – 鼠标中键: 旋转 移动变换
– 鼠标右键:
– 转轮
缩放(上下运动) / 2-D 旋转(水平移动)
缩放
•
选择模式 (单击)
– 左键 选择 (单击并拖动形成方形选择框)
– 中键
– 右键
确认选择
取消选择
• 刻面数据
Pro/Engineer
Unigraphics I-DEAS
– STL – VRML – NASTRAN, PATRAN, ANSYS, LS-DYNA
• 格式化的点数据集
• 与Catia V5整合
Solid Edge
9/9/05
CATIA
Inventory #002277
ANSYS ICEMCFD V10
– 定义新的名字 – 定义包含对象名的子集 – 删除空的对象名
• •
在对象名称上单击鼠标右键 可以修改或删除对象 对象特征在对象名称的子目录下
– Double Left Click 或 RMB > Modify修改显示其对象 特征
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
• 2000: ANSYS收购 ICEM CFD.
– 对FEA需求的网格划分能力得到加强 – 先进的表面网格划分技术
• 2004: 推出ICEMCFD/AI*Environment
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-3
软件不同的版本
• FEA
– 前、后处理器, 包括负荷、约束和特殊功能键。并可与 ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA, NASTRAN求解器一起工作
ANSYS ICEMCFD V10
A1-18
热键
• • 对于几何、网格编辑和块划分 请参考 Help -> Help Topics -> Selection Options -> 查询Hotkey，即可获得详细资 讯
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-19
A1-11
ICEM CFD V10
界面 & 工具
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-12
界面
撤消/重做 阴影/非阴影 主菜单 选择工具弹出框 Utility Icons 数据输入区域 功能 栏
图形界面
DEZ Help
显示坐标
显示控制树 质量柱状图显示 消息框
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-2
ICEM CFD 大事记(1990 -2004) • 数据控制有限公司.
– ICEM是Integrated Computational Engineering and Manufacturing的简称
• 1990: 成立 ICEM CFD Engineering公司
A1-10
后处理– Visual3
• 瞬态分析 • 剖面 • 等值面 • 流线
Variable & Color Key
• 动画 • 探针 • 数据映射 • 1D & 2D 窗口
• 注解
• 图表 • 与实验和其他计算结果 比较 • 更多…
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
– Domain file (.uns)网格文件
• 非结构化网格
.tin .blk .uns
– Blocking file (.blk)块文件
• 保存有块的拓扑结构数据
– Attribute file (.fbc)属性文件（详见file/attribute的说明）
• 边界条件、 局部参数 & 单元类型 .fbc .rpl .par .jrf
ICEMCFD V10.0
入门教程
Inventory #002277
受训者信息
– 背景 • 曾从事CFD/FEA工作？ • 是否熟悉 ICEM CFD 和其他前处理软件 – 使用CAD 工具 • 划分网格所需的几何文件来自哪一个CAD系统? – 使用过什么分析软件 – 您培训的希望是什么？
Inventory #002277
典型 ICEM CFD 工作流程: 新建/打开 一个项目（注意文件存放位置） 引入/生成 几何 建立几何拓扑结构/几何清理 网格模型 (优先考虑六面体网格) 检查/编辑网格 网格输出（CFD 求解器） 后处理
流程
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-24
ANSYS ICEMCFD V10
A1-8
面网格划分特点
• 基于几何小面的处理方式
– 以四边形为主能最佳捕捉几何的细节
• 不依赖于几何小面的处理方式
– 稳定性好, 可适用于不做几何清理工作的 几何
• 基于映射的处理方法
– 基于正交的网格处理 – 空间表面block技术: 最佳网格控制，可 使用脚本语言
目录树
• • 控制图形内的显示内容 主要有几何、网格、块、 对象名称集(Part)
• • •
单元特征, 连接关系, 位移、 载荷和材料特征 复选框 用于显示或隐藏
– 隐藏表示没有激活 – 显示表示激活
– 部分显示
• •
9/9/05
单击 “+”展开目录 在目录树每一行上单击鼠标右键显示该项的选项
Inventory #002277
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
A1-17
热键
• 选择模式:
退出 模式 所有网 格节点
退出 模式
线单 元
面单 元
体单 元
多边形
取消 选择
不选
所有
子集
对角 选择 取消
框内
F9 切换模式
Inventory #002277
9/9/05
• CFD
– 前、后处理器。包括了完整的网格划分功能,可以输出多达100多种CFD 和 FEA 求解器.