[实用参考]ICEM的一些总结
icem相关知识点
ICEM相关知识点什么是ICEMICEM（Integrated Computer Engineering and Manufacturing）是一种计算机辅助工程和制造软件。
它是由Ansys公司开发的一套全球领先的CAE（Computer-Aided Engineering）软件，广泛应用于航空航天、汽车、工业设备等领域的产品设计和开发过程中。
ICEM的应用领域ICEM主要应用于以下几个领域：1.航空航天工程：ICEM能够辅助设计和优化飞机、卫星、火箭等航空航天器的结构。
它可以进行复杂的流体力学和热力学分析，帮助工程师确定最佳的材料和构造，提高产品性能。
2.汽车工程：ICEM在汽车设计和制造过程中起着重要的作用。
它可以帮助工程师进行车辆的结构优化和碰撞仿真，提高汽车的安全性能和燃油效率。
3.工业设备工程：ICEM还可以用于设计和优化各种工业设备，如液压机械、化工设备等。
它可以进行材料强度和疲劳分析，提高设备的使用寿命和可靠性。
ICEM的功能和特点ICEM具有以下几个重要的功能和特点：1.几何建模：ICEM可以进行复杂几何模型的建立和编辑。
它支持多种几何构造，如曲线、曲面和体积，可以方便地创建复杂的产品模型。
2.网格划分：ICEM可以将几何模型划分成小的网格单元，以便进行后续的数值分析。
它支持多种网格划分算法，可以根据分析的要求进行不同程度的细化。
3.数值分析：ICEM可以对划分好的网格进行数值分析。
它支持多种物理模拟，如结构力学、流体力学和热力学等，可以帮助工程师进行产品性能的评估和优化。
4.后处理：ICEM可以对数值分析结果进行后处理和可视化。
它能够生成各种图表和动画，帮助工程师直观地了解产品的性能和行为。
ICEM的学习和应用要学习和应用ICEM，可以按照以下步骤进行：1.学习几何建模：首先，需要学习ICEM的几何建模功能。
可以通过阅读官方文档、参加培训课程或在线教程来掌握几何建模的基本操作和技巧。
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 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基础学习资料
构思块举例
优化网格质量：少+饱满
构思块举例
2D网格1
M1 M2
2D网格2
M1
M2
O-grid
2D网格3
M1
M2
3D网格_正四面体
L-grid一步即可
3D网格2
自下而上（堆积）建块
3D网格3_管道
3D网格4 ->等效模型特征，抽象块
分析块 ->模仿
1
块
2
网格
2D增 块补
分析块
结构网格的索引与合并->减少总块数，加速求解
认识非结构网格
网格单元 2D：三角形 四边形 3D：四面体 五面体 六面体 三棱柱
自动化程度高，能应对复杂的几何体
非结构面网格操作步骤
• 设定线面网格参数值（局部设置为准）；
Global Mesh Setup : 全局参数和方法设定 Patch Dependent : 能较好捕捉细节 Part Mesh Setup : 局部参数设定 Surface Mesh Setup : 面参数设定 Curve Mesh Setup : 线参数设定
认识界面
修 改 几 何 非 构 结 造 构 块 网 格 划 分 非 结 构 网 格 修 补 非 结 构 网 格 输 出 结 构 网 格 输 出
几何体视角控制 几何显示控制 块显示控制 块的索引控制
part显示控制
ANSYS ICEM CFD
非结构网格（Mesh）
划分步骤
设置参数 选择方法 自动划分 大多需网格修补
关键：统一索引
y/ j
索引 空间
索引 空间
x/i
结构网格的索引与合并
ICEM中 块的合并
ICEM网格绘制总结
ICEM网格绘制总结
ICEM结构化网格绘制教程与展示
本周绘制网格如下
1 无壁厚水杯
绘制技巧：
在ICEM中利用旋转工具建模，然后建立三维BLOCK，接着把三维BLOCK转换成二维BLOCK，然后删除顶部BLOCK，又因为杯子底部呈圆形，所以要建立O-BLOCK。
2 圆环网格的绘制
绘制技巧：在ICEM中绘制两个圆，不用建立面，直接在外圆上建立二维Block，然后建立
O-Block，使其与内圆关联，然后删除内BLOCK。
3 喷射器
绘制技巧：在solidwork建立模型，导出.x_t 文件，把.x_t文件导入ICEM，在ICEM中建立三维BLOCK，然后按照模型结构划分BLOCK
4 扇形网格绘制
绘制技巧：使用节点合并及Y-block 5十字交叉管道
绘制技巧， L-block，镜像块，然后关联6 缺口铁环
绘制技巧：使用C-BLOCK分别对四个角进行网格划分。
7
绘制技巧：使用0-BLOCK分别对四个角进行网格划分。
8
绘制技巧：使用Y-BLOCK分别对四个角进行网格划分。
9
10
绘制技巧：延伸block和O-block
11
12
非结构网格
13
14
混合网格（注意边界面处，要使网格节点合并）15
16
17
网格质量挺高的（再仔细修改一下，还可以继续提高）。
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-interface总结
ICEM CFD中处理interface面作者: whcjordan123(站内联系TA)发布: 2012-07-25Interface在CFD中应用得非常多，比如常见的应用MRF，SRF，MP以及滑移网格。
其实在有限元计算中也有类似的概念。
不过在固体计算中不叫interface，转而称之为耦合面或者干脆叫耦合。
interface在CFD中多用于计算域间的数据传递，其通常成对出现。
interface 对上的网格节点不需要点对点对应，甚至可以是不同类型的网格，比如说一边是四面体而另一面是六边形。
1、关于Interface，有以下几点需要说明：（1）在网格划分软件中所设定的interface，导入到cfd中不一定能够识别，即使能够识别，也需要在求解器中设定interface的对应关系。
（2）interface是边界，所以不能出现在同一个域的内部。
一个区域的内部应该是wall或者interior。
2、ICEM CFD中进行Iterface面处理，有以下几种类型：（1）从同一个几何切割，但是仍然为一个域，切割的目的只是为了网格划分的方便（2）导入两个几何，建立它们的分界面（3）一个几何切割成多个几何，但是网格划分是独个进行的，建立它们的交界面。
（4）从同一个几何切割成多个域，设定切割面为interface3、第一种情况：一个几何体，一个区域对于这种情况，是不需要interface面的，切割的目的只是为了划分网格，比如划分混合网格，或者进行并行网格划分。
切割出的中间面，我们有两种处理方式：（1）我们可以将中间面上节点进行合并，然后在输出的时候设定中间面类型为interior（2）设定interface对。
这种方式是不用进行节点合并，直接导入到求解器中，求解器会自动进行识别，将中间面上网格识别为两个面（会自动创建shadow），我们只需要在求解器进行grid interface对的设定即可。
4、第二种情况：导入两个几何，设定分界面这种情况其实没什么好说的，分别设置分界面为单独的part，然后进行网格组装就可以了5、第三种情况：一个几何切割成多个几何，独立划分网格这其实和第二种情况是相同的，所不同的是几何切割放在ICEM中进行而已。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CFD
第一章ICEM
总工作流程
ICEMCFD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geometrP—ImportGeometrP打开.igs-保存文件—打开icem,打开文件。
创建时，geometrP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geometrP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）bodPde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bodP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DelaunaP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。
Scalefactor全局网格参数的乘法因子，默认是1，如果增大此值，则网格总数减少，减小则反之。
Globalelementseedsize可以设定模型中可能存在的最大尺寸。
2、设置面网格全局参数
用户可以对所选择的面进行参数设置，覆盖前面的设定值，即修改之前所设置的全局参数。
在这一操作中，需要设定平面上的网格划分类型，主要有三种。
All，面网格全部由三角形组成。
Quadw/oneTri，面上所有网格除有一个三角形之外，其余都是四边形。
Quaddominant,四边形占大部分的网格，允许面上有几个过渡的三角形。
Allquad，所选的曲面都是四边形。
1.2.1.4局部网格参数
1、在面上进行局部网格控制
选择相关的实体面，然后设置尺寸参数，局部面网格参数设置将会覆盖赋予
该面上的全局网格参数设置。
假如在part网格参数设置后修改面网格参数，则
面网格划分也会覆盖原先通过part对该面进行的网格参数设置。
2、在线上进行局部网格控制
3、在PartMeshSet对话框中进行局部网格控制。
1.2.1.5用密度盒进行局部加密
1.2.1.6运行Octree算法
1.2.1.7查看网格切面图
右键单击目录树中的mesh，在弹出的快捷菜单中选择
cutplan/showcutplan命令或选择菜单栏中的view/meshcutplan命令。
1.2.1．8网格质量检查
提供了全面的网格质量检查评判标准，包括qualitP、angle等。
1.2.1．9网格光顺化
1.2.1.10其他网格控制选项
1.2.2划分棱柱边界层网格
为了更好地模拟边界层效应，并使网格和表面的正交性好。
需要对某型特定
曲面划分棱柱层。
其具体步骤如下：
1、设定全局棱柱层参数。
2、选择产生棱柱层的部件，通常为壁面函数。
3、为每个部件设定局部参数设定，设定完成后，将会覆盖全局设定。
4、选定是否是从存在的网格开始
5、选择是否作为体网格的一部分运行。
1.2.3划分六面体结构化网格
划分六面体的基本思路如下：
1、一定要对几何模型和怎么划分块结构有一个清晰的认识。
2、导入在其他软件里生成的复杂几何模型，开始工程project。
3、分块。
4、局部快结构划分。
5、指定块与几何结构的关联，通常是物体的边与曲线之间建立连接。
6、根据划分块结构创建O型结构。
7、在拓补结构上移动块定点。
8、设置网格划分参数。
9、观察网格质量。
10、输出网格。
1.2.3.1块划分
1.2.3.2创建拓扑结构
1、初始块结构。
2、块切割。
A、块控制。
右击模型树下面的的blocking/ndeG，indeGcontrol面板。
单击selectcorners按钮，然后选择视图窗口重的任意两点。
也可以控制I,j,k三
个方向的数值大小，进行模型块的控制。
B、块分割。
Blocking/splitblock操作。
C、块删除。
D、在几何体与块之间建立关联
点，线，面进行关联。
，也可以通过操作进行点的移动。
E、设置网格尺寸。
包括全局面网格参数设定和局部面网格参数设定。
F、查看网格。
G、检查网格质量。
1.2.3．3划分O-grid块
1、O-grid块
Icem提供了三种O-Ggrid类型，包括O、C、L。
2、创建O-grid
首先选择块。
然后选择面，如果不选择面，将创建O-Ggrid（7个块），如选择一个面，将创建c(6个块)，选择两个面将创建L（5个块）。
比例缩放因子的设置，当该值小于1的时候，其内部的块将会放大。
当该值大于1的时候，其内部的块将会缩小。
3、拓扑结构调整的相关操作
A、块和面的合并以及P型的建立
B、块的转化
C、点的移动
D、点的合并和块的塌陷
1．3指定边界条件和域类型以及网格输出
1.3.1指定求解器
点击在弹出的面板中设置求解器格式，在Outputsolver选择类型。
1.3.2指定边界条件
1、指定边界的名称
创建part，
2、指定各名称边界的边界条件
1.3.2输出网格
1、生成永久网格，即生成.uns网格文件。
2、网格输出
1．4划分六面体的一些技巧
1、块拉伸
点击然后。
2、点的移动
3、镜像
一般先是切分面。
镜像的话，点击，然后选择，点击copP，选择块，镜像轴。
镜像以后害的继续关联。
4、切割块
点击，然后点击进行切割。
一般后续都是需要拉伸功能。
5、内部为空
一般创建拓扑结构，然后切割划分，创建内部的面，然后关联线、面。
之后将内部的块删除。
6、创建特征线。
然后在关联，创建特征线不能再删除。
7、在切线处，生成的网格不好。
我们可以借助特征线，移动块。
8、一些特征显得创建。
A、投影线的创建选择GeometrP的，点击。
选择要投影的线和面。
B、交点选择GeometrP的，点击。
选择要投影的线和面。
C、面中点线或者比例线选择GeometrP的，点击。
选择面和比列。