icem软件网格划分边界处理-针对流场
ansys icem cfd网格划分技术实例详解纪
ansys icem cfd网格划分技术实
例详解纪
ANSYS ICEM CFD网格划分技术实例详解纪：
1、首先，选择你要建立的几何图形，如某个物体的外形、内部结构等；
2、选择网格划分的方法，可以使用Tetrahedron、Hexahedron、Prism等划分方法；
3、设定网格划分的精度，即划分后各三角形面或者正方体面的边长，一般可以根据不同类型的流动情况来调整精度；
4、确定各个区域的网格密度，一般需要在边界层提高网格数量，以更好地模拟流体的运动情况；
5、检查网格的质量，消除网格中的闭合面，以保证网格的准确性；
6、计算流场，对网格进行求解，并作图显示。
ICEM六面体网格划分解读
ICEM CFD/AI*Environment V10
六面体网格划分
六面体网格划分步骤 – 自顶 向下/ 由底向上
不依赖几何形状创建块（block）结构 – “自顶向下” 拓扑创建
• 用户将是雕塑家而不是砖瓦匠 • 一步创建高级拓扑结构(O-grid)
O-grid
– “自底向上” 拓扑创建
D1-12
颜色表明了关联类型及顶点可以进行的移动方式(边也遵循这一标准, 不包括红色) – 红
Moving Vertices of Different Associations
• 约束到几何点（point）
• 除非改变关联，否则不可移动 – 绿 • 约束到曲线（curve） • 在特定的曲线上滑动 – 白 • 约束到曲面（surfaces） • 在任何 ACTIVE曲面上滑动 (在模型树中打开显示的曲面) • 如果不在曲面上, 将跳到最近的ACTIVE曲面上移动 – 蓝 • 自由（通常是内部）顶点 • 选择顶点附近的边，并在其上移动
– 用于创建环绕固体对象的网格 – 例子 • 圆柱绕流 • 环绕飞机或汽车体的边界层
9/9/05
Inventory #002277 D1-25
比例缩放 O-Grids
– 选定的边赋予的factor为1
在创建过程中或创建后，O-grids 可以改变尺寸 – 缺省情况下O-grid尺寸设置为使网格扭曲最小 – 实际上，通过设定选择的边，你可以缩放所有平行 的O-grid边
D1-21
创建O-Grids – 缺省 O-Grid
为 O-grid选择块
– 可以通过visible（可视）, all（全部）, part, around face （环绕面）, around edge（环绕边）, around vertex（环 绕点）, 2 corner method（对角点）选择
ICEM_CFD_关于-网格编辑方法
– 对于突出物, Split Spanning Edges 保证体积 内部的节点
2020/5/25
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
19
网格修复
2020/5/25
Move Nodes: 移动节点 热键: m
– 选择节点并移动鼠标
• 映射到指定的位置的节点无法移动
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
网格编辑
网格编辑
• 强大易于使用的网格编辑工具
– 操控网格 – 检查网格 – 改进网格质量
• 拥有自动和手动工具 • 编辑导入或创建的网格
2020/5/25
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
2
2020/5/25
检查网格
热键: Ctrl-d
?angle网格?aspectratio纵横比?skew歪斜?surfacedeviation曲面偏差?distortion扭曲?maxwarp最大歪曲?minedge最小边icemcfdaienvironment502012389控制质量直方图?在直方图左击选择相应直方条变成粉红色如果show被选中这些单元在显示窗口高亮显示??如果solid被选中这些单元显示为实体轮廓即使有其它单元以框架形式显示?可以选中多个直方条高亮显示一定质量范围的网格单元icemcfdaienvironment5020123810控制质量直方图?y轴拥有很大的刻度范围因为对其小的柱状体感兴趣使用replot按钮重新设置直方图的范围
• 映射到曲线/曲面的节点只能在曲线/曲面上移动
• 内部的体积点可以在屏幕确定的平面上移动
– Move nodes Type-move multiple 类型
ICEM_CFD基础入门教程操作界面中文
ICEM_CFD基础入门教程操作界面中文ICEM_CFD是一款常用的计算流体力学（CFD）前处理软件，它可以用来进行几何建模、网格生成以及网格质量改进等操作。
本教程将介绍ICEM_CFD软件的基础入门操作界面，并详细说明其主要功能和使用方法。
1.工作窗口：-图层窗口：用于管理不同的几何元素和网格单元。
可以将几何模型和网格分别分配到不同的图层中，便于管理和操作。
2.工具栏：-文件操作：包括新建、打开、保存和导出等文件操作。
-网格操作：包括网格划分、网格改进、网格质量检查和网格参数设置等操作。
-显示选项：可以选择显示几何模型、网格和图层等，方便用户对模型进行观察和分析。
-操作模式：设置不同的操作模式，如选择模式、移动模式、旋转模式和缩放模式等，方便用户进行几何模型和网格的操作和调整。
3.属性窗口：-几何模型属性：可以设置几何模型的名称、颜色和透明度等属性。
-网格生成属性：可以设置网格单元类型、边界条件和网格参数等属性。
-网格质量属性：可以设置网格质量检查和改进的参数和标准。
-显示属性：可以设置几何模型和网格的显示方式、颜色和透明度等属性。
4.建模流程：在ICEM_CFD中，进行建模和网格生成的一般流程如下：-导入CAD几何模型：可以通过导入现有的CAD几何模型文件，如STEP、IGES或者CATIA等文件格式，或者直接在ICEM_CFD中手动创建几何模型。
-网格划分：在几何模型的基础上进行网格划分，可以使用不同的网格划分算法和参数设置，生成合适的网格。
-网格改进：对生成的网格进行质量检查和改进，可以使用网格质量检查工具来查看和修复网格质量问题，并采用网格平滑和网格形变等操作来改进网格质量。
-边界条件设置：在网格上设置边界条件，包括流动边界条件、壁面边界条件和入出口边界条件等。
- 导出网格：将生成的网格导出为适用于CFD计算的文件格式，如ANSYS Fluent、OpenFOAM等格式。
通过上述步骤，可以完成几何建模和网格生成的基本操作和流程。
ANSYS ICEMCFD 11 六面体网格划分
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
D1-13
ANSYS v11.0
观察边的投影形状
网格生成后右击 Edges -> Projected shape 观察边投影形状 – 首先设置网格尺寸, 并计算生成网格, 因为实际上只是将 每条边上的网格点移动到在网格中最后的位置
5 blocks in 2D
7 blocks in 3D
Select specific blocks or around face, edge, or vertex
9/9/05
Note: internal block has all internal (blue) edges and vertices
投影后的 网格 块划分
几何
没有投影的 网格
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
D1-2
ANSYS v11.0
块划分方法 – 自顶向下/自底向上
不依赖几何形状创建块（block）结构 – “自顶向下” 拓扑创建
• 用户将是雕塑家而不是砖瓦匠 • 一步创建高级拓扑结构(O-grid)
D1-16
ANSYS v11.0
块划分过程– 输出网格
转变pre-mesh到永久网格 – 两种格式，取决于你使用的求解器 • 非结构 (Pre-mesh -> Convert to Unstruct Mesh) • 结构(File -> Blocking -> Save Multiblock Mesh) – Blocking分块的改变不会再影响网格 – 此后网格可以通过Edit mesh 标签栏中的任何工具编辑 – 此后网格可以平滑 使用 File>Blocking->Save… 菜单将网格保存
ICEM网格划分原理
2021/10/10
5
认识界面
修 非构 非
改 结造 结
几 构块 构
何网
网
格
格
划
修
分
补
几何显示控制 块显示控制 part显示控制
2021/10/10
非结 结构 构网 网格 格输 输出 出
几何体视角控制
块的索引控制
6
ANSYS ICEM CFD
2021/10/10
Autodyn中
网格的合并
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结构网格的索引与合并
2021/10/10
索引空间
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结构网格的索引与合并
2021/10/10
49
详细操作步骤
• 1.准备几何模型（.X_T，.dwg等），建立工作文件夹（路径及文件名全英文）。 • 2.启动软件，定位工作路径（File-Change Working Directory）。 • 3.导入几何文件（File-Import Geometry）。
数值仿真
时 间 离 散 化 :时 变 偏 微 分 方 程 ->定 常 偏 微 分 方 程
属性参量 本构关系，状态方程，失效模式 动量守恒，质量守恒，能量守恒
......
有限差分法
空 间 离 散 化有 有 限 限 体 元 积 法 法:定常偏微分方程代数方程组
......
环境
物质 能量 信息
Quad Dominant
非结构体网格操作步骤
• 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）；
ICEM---网格划分原理ppt课件
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ICEM网格的导出
• 结构六面体网格：（导出到Autodyn）
生成pre-mesh后右键点击model tree——〉Blocking——〉 pre-mesh，选择convert to multiblock mesh ，然后点击output— —〉selet solver ，output solver 选择multiblock-info，点击 apply或ok，然后点击output——〉write/view input，打开 multiblock文件，output file 给出文件名，点击done。
基本划分步骤
3点线关联
4设置节点 生成网格
5.网格后处理
2
认识结构网格
3
4
5
6
原理：一一映射 y=f(x)
• 一一映射：即是满射又是单射；
原像
点线面的关联 线上节点分布规则
规则
像
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
几何拓扑
7
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。
• 4.构思（并B建lo块cki:n两g-种Cr基ea本t B方lo法ck/S自自p下l上it 而而Blo上下ck::）块块的的堆雕积刻
• 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
对2D的ICEM网格，再将2Dnoinput.exe文件放入文件夹中，运行产 生文件info.zon。
ICEM_CFD_网格划分入门
WorkBench ICEM CFD 网格划分入门【1 】111AnsysWB里集成了一个异常重要的对象：ICEM CFD.它是一个建模.划分网格的集成对象,功效异常壮大.我也只是蜻蜓点水的用了几回,感到确切异常棒,以前碰到庞杂的模子,用过几个划分网格的对象.但这是我认为最便利和最具效力的.网格划分很大程度上影响着后续的仿真剖析——信任列位都有所领会.而ICEM CFD特殊长于划分六面体网格,信任无论是构造或流体（当然铁别是流体）,都邑得益于它的威力.ICEM CFD建模的才能不敢奉承,但划分网格确切有其独到之处.教程开端前,作一个简略的道理介绍,方面没有应用过ICEM CFD的同伙懂得重要的义务：111如下图：1：白色的物体是我们须要划分网格的,但是它异常不规矩.2：这时刻你必定想：怎么这个不规矩呢,如果它是一个方朴直正的外形多好（例如红色的谁人外形）01111于是有了如许一种思惟：1：对于异型,我们用一种规矩外形去描写它.2：或者说：假如目标外形异常庞杂,我们就用许多规矩的,简略的外形单元合成在一路,去描写它.之后,将网格划分的设置,做到规矩外形上.最后,这些规矩,经由过程最初的“描写”关系,主动的“映射”到本来的庞杂外形上——问题就得到懂得决ICEM CFD恰是应用了这种思惟.如下是一个三通管,在ProE里做得02在ProE里面直接启动WB进入WB后,选择如下图：03111如下：1：代表工作空间里的实体2：代表某实体的子实体,可以掌握它们的开关状况3：掌握显示的地方04下面须要创建一个Body实体这个实体代表了真实的物体.这个真实的物体的外形由我们导入的外形来界说.——我们导入的外形其实不是真实的实体.这个概念要清楚.但是往后根本上不会对这个真实的实体作什么操纵.这种处理方法主如果为工作空间内有多个物体的时刻预备的.051：点击“创建Body”2.3：点选这两个点4：于是创建出一个叫“Body”的实体操纵中,左键选择,中键确认,右键完成并退出——相似的操纵办法许多地方用到,要多演习,往后就不特殊说清楚明了06下面须要创建我们最须要的器械：谁人“规矩的外形”ICEM CFD里,这个实体叫 Block可以如下方法创建之：07留意到我们如今多了一个黑框,怎么样,够规矩吧？呵呵,开个打趣.还必须对这个黑框进行须要的“裁剪”之后才干用来“描写”我们的目标实体0809修剪Block实体的第一步是一个益智的工作：我们无妨简略绘制一下计谋：因为我们的现实物体像一个变形的“T”形,是以,无妨就用“T”来变形.最后要保存的部分用圆圈暗示,不要得部分用“X”.如下图：10如图：1：选择“Split”对象2：应用默认的第一个办法3：选择“选线”按钮4：在Block的黑线上选择,并“切”出一条黑线.5.6.7.8.9：以此类推.11最后的成果应当相似下图121：选择“Delete Block”2：选择“选择B lock”按钮3：删除不须要的部分.13得到相似的图形：14开端调节点的地位：1：选择“Move 极点”2：选择默认办法3：选择“多选”——填补一个,我们一向应用Y向视图！5：将Y固定掉落4：选择“选择点对象”6：之后调节Block的极点,到相似下图的地位15留意到在每个Pip的弯处,Block与Pip不克不及很好的贴合,这是因为我们的Block照样光滑.是以,须要持续“Split”现有的Block,并持续调节Block的极点.办法就是反复上面的步调,这里就不罗嗦了.细分和调节后的图形相似下图,当然寻求完美的同伙还可以持续细分——不过须要掌控一个度的问题,因为细分得太多,也就掉去“用简略描写庞杂”这个动身点了.16下面要做的是从Block到Pip的“对应关系指定”工作.——尽管现有已经有了描写Pip的Block,但一些细节的地方,须要手工指定它们的对应关系,在庞杂模子中尤为如斯.因为尽管软件有很大程度的智能,但它毕竟无法完整的主动的剖析出我们须要的对应关系来.关于指定“对应关系”的演习,最好请同伙们按照ICEM CFD 自带的教程来做几回.特殊是调节Block的极点技能,和往后流体盘算的网格质量有很大关系,不熟习的同伙须要补补课了.如下图：我们须要将Block上的这四个边同Pip三通处的衔接部分“绑定”在一路.相当于告知软件：“往后这四条边就代表了这两条圆弧哦！”17办法如下：1：选择“Associate”2：选择“Edge to Curve”——Edge是Block上的,Curve是Pip 上的3：选择Edges——留意这时必须要多选.4：再选择“Curve”——这时刻也要多选5：中键确认后,留意到已经制订了对应关系的边变成绿色.18下一步就可以应用主动指定的功效了：1：选择“Associate”2：选择主动捕获3：肯定4：留意到如今Block已经“完美”的包裹住Pip19别的,要将三个管口的Block的Edge和Pip的Curve“指定”对应关系,办法就和上面指定衔接处的时刻一样.请大家自行操纵了.20之后,就可以设定Mesh的参数了.1：打开实体参数设定窗口2：MaxSize设置为5——偏向对了今后往后可以调节到更小.3：HeightRetio设置为0.64：确认21激活适才的设置,为Pre-Mesh做预备1：选择“Pre-Mesh 参数”2：默认更新所有设置3：确认22预览Mesh：1：设置为实体状况2：显示设置的推举选项,同伙们可以自行调节3：成果应当和右图相似23关怀一下Mesh质量：1：打开Mesh质量检讨2：选择“Angle”——有许多种评价网格质量的办法,我比较爱好这个3：右键点选不睬想的部分4：选择“Show”5：这些单元格是今朝的设置情形下,不太幻想的地方24有许多种办法改良单元格的质量比方我在Bolock上,响应的地方添加了一条线,调节的地位后,从新应用一次“主动包裹”——办法同前面的讲述再次更新Pre-Mesh参数后,审查质量,适才的不良已经清除.25重要提醒：1：在制造Block的时刻,Block极点的地位,Bolock细分的后果,都可以在如许的轮回操纵中得到直不雅的成果.2：划分网格,我小我认为无外乎两步：一个清楚的思绪,和不竭的优化.前者须要见多识广,后者须要耐烦细心.假如是做构造剖析,在这一步可以打住了,直接生成最终的单元格文件即可;但做流体的同伙还须要持续：做流体的鸿沟层.1：创见O型格也是一种Split2：选择创建O型格3：选择所有的格体4：选择出.进口（不须要O型构造的面）26不雅察个中一个口:1:绿色的线是本来Block的Edge(因为我们本来制订了它和Pip上物理启齿的对应关系所以变成了绿色)2:小一点的黑色线,代表了往后的O型格体——ICEM CFD创建O型格的工作仍是在Block上开展的.27在O型格上设置鸿沟层的参数1：打开参数设置2：设置“线参数”3：选择一条衔接O型和边沿的联线4：往后鸿沟层为六层,是以格点为75：接近外缘的厚度暂定为0.2——往后可以调剂6：选择“复制参数”的功效7：将这个设置复制到所有相似的线上个中MeshLaw设置很有意思,同往后的求解器,液体属性等均有关系.有兴致的同伙本身去研讨了.我选择的是“Exponential1”28留意到此时O型到边沿的距离,就是我们方才设置了曾数等信息的那条黑线,还比较长是以,做如下修正：1：选择修正Block1.5：选择修正边长2：选择须要修正的边3：输入距离（留意“绝对距离”和“相对距离”的不同）29可以从新勾选“Pre-Mesh”留意到如今已经有O型构造了.30后续的工作中： 1：可以在“Pre-Mesh”上右键,选择“转换为非构造化网格”2：可以应用菜单项,输入须要后续剖析的软件的对应格局.3132结论：1：Ansys 的WB,对ICEM CFD的集成今朝（至少我应用的版本）,其实不完美.譬如ZCCBEST同伙提出的若何保持参数化的问题,我也不知道是否能实现.但我想第一,ICEM CFD是异常棒的Mesh对象,重要照样用在庞杂模子的Mesh上,并且着重于Mesh本身.举例说,我用Maya制造的庞杂模子,也可以在ICEM CFD中进行网格划分,并且生成的BLOCK文件可以被单独的保管下来,往后假如修正不大,则直接挪用BLOCK文件,反复应用之即可（当然一般要做一些小的修正）.第二：今天或许不克不及实现某些我们愿望的功效,并不是明天不成.我想来论坛的同伙更多的是抱着进修的目标,所以请临时把软件的瑕疵放一放,而不竭地,毫无偏看法去进步本身第三：从Ansys近两年的成长看,我信任我们期望的那些宜用功效,肯定会被完美.比方就我知道的：Ansys正在斟酌将Ansoft,Fluent等才收购的重量级软件也集成到WB中来.是以,我建议大家,在“幻想状况”到来前,不竭地进修进修再进修,从而争夺领先一步,步步领先！2：回想我所发的几个教程,其实很大程度上是想为同伙们抛砖引玉,引诱不熟习仿真软件的同伙懂得这个范畴——毕竟我们在这方面也太落伍了,许多行业根本没有这种意思.同伙们或许为不合的公司打工,但往后的临盆,何尝不都是用的我们中国人的资本.能勤俭点是一点,于公于私都不无大利——至少我们要知道可以怎么样将这些器械用于我们的设计吧.是以我真心的建议大家配合扶植这个板块,忘我的交换日常的心得,真正达到配合进步的目标.唉,不当心写多了.忘却了“少说多做”的原则,但想到确切是发自肺腑的文字,不忍删除,就以之与同伙们共勉吧——好累,抽根烟先！。
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实例一：以一个简单的圆柱为例
半径=100mm，长度=1000mm
在底面圆建立一个半径为90mm的圆（这个半径根据实际需要给定）
将另一侧圆面，得到相同的圆
建立block
先进行线关联，，再o型剖分
对block进行o型剖分
重复进行线关联，，
再次对block进行o型剖分
设置线段节点距离
使用pre-mesh预览网格
这个方法处理边界的核心思想是使边界层的网格与边界保持相同的形状，不受其他的影响，有利于提高流场的计算精度。
实例二：对于复杂几何的模型
进行block关联，再o型剖分
在这个功能图标下，采用link edge
对画红圈的两条block edge 使用link edge 功能，其他边依次进行
使用Pre-mesh quality后，得到下图
再次o型剖分。