網格化
二進制樹網格是專利網格化技術，可用來在 CAD 曲面所定義之任何水密幾何的內部和/或外部建立網格。此技術會從圍繞著屬意幾何的單一六邊形父項儲存格開始處理。然後，網格化過程會接連不斷地細分或切削連續產生的儲存格，直到您取得原始曲面的屬意解析度和表示為止。
二進制樹網格產生器可精確複製原始幾何，但會保留以下內容：
• 以臨界邊角為基礎的邊
• 以曲率解析度為基礎的曲率
二進制樹網格產生器可針對數字效率和精度提供高品質的格點。二進制樹網格產生器在為大部分複雜的任意形狀建立網格時很有效率，不過 10,000:1 等具有高長寬比的幾何除外。
欲將所建立之流體域的模型網格化，請在 Flow Analysis 樹中選取「領域」(Domains)。網格化選項如下所列：
• 「曲面鑲嵌」(Surface Tessellation) - 透過鑲嵌來控制所選領域中的曲面解析度。判定方式是提供「弦高」(Chord Heights) 和「角度控制項」(Angle Controls) 的值。「弦高」(Chord Heights) 的預設值是 0.001，而「角度控制項」(Angle Controls) 的預設值是 0.100。
• 「網格產生」(Mesh Generation) - 包含「領域」(Domains) 底下所選流體域的可用選項。
在「設定選項」(Setup Options) 中，選取「一般模式」(Normal Mode) 或「進階模式」(Advanced Mode)。
◦ 「一般模式」(Normal Mode) - 限制可用的選項。設定上應較為簡單且較不容易出錯。
◦ 「進階模式」(Advanced Mode) - 所有選項均可供使用。
法向模式選項
|
選項
|
描述
|
數值
|
|
「建立/取代網格」(Create/Replace Mesh)
|
新網格或儲存建構網格。
|
「新建網格」(New Mesh) 或「儲存建構網格」(Store Build Mesh)
|
|
「網格名稱」(Mesh Name)
|
提供網格名稱。
|
|
|
「網格位置」(Mesh Location)
|
設定網格的位置。
|
「內部體積塊」(Interior Volumes)、「外部體積塊」(Exterior Volumes) 或「所有體積塊」(All Volumes)
|
|
「格子大小規格」(Cell Size Specification)
|
決定對於需要長度的網格化參數是要使用相對還是絕對長度比例，諸如以下所列項目：
• 「格子大小最大值」(Maximum Cell Size)
• 「格子大小最小值」(Minimum Cell Size)
• 「曲面上的格子大小」(Cell Size on Surfaces)
|
「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute)。
|
|
「臨界邊角度」(Critical Edge Angle)
|
設定精度讓網格產生器用來解析 CAD 曲面中的邊。臨界邊角越小，邊的解析度越高。
|
預設值是 30
|
|
「曲率解析度」(Curvature Resolution)
|
設定精度讓網格產生器用來解析 CAD 曲面中的曲線。
|
預設值是 35.0
|
|
「格子大小最大值」(Maximum Cell Size)
|
設定整個網格體積塊中的儲存格尺寸。它是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。體積塊中的儲存格絕不可有儲存格的邊大於「格子大小最大值」(Maximum Cell Size)。
|
預設值是 0.02
|
|
「格子大小最小值」(Minimum Cell Size)
|
限制小型儲存格解析幾何時所嘗試的方式。最小儲存格尺寸是以「相對尺寸」(Relative Size) 來進行指定，或是也同樣適用於體積塊中的所有儲存格。體積塊中的儲存格絕不可有儲存格的邊小於「格子大小最小值」(Minimum Cell Size)。
|
預設值是 0.0007
|
|
「曲面上的格子大小」(Cell Size on Surfaces)
|
控制網格體積塊之所有曲面的儲存格尺寸。「曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surfaces) 是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。曲面上的儲存格絕不可有儲存格的邊大於「曲面上的格子大小」(Cell Size on Surfaces) 的值。
|
預設值是 0.01
|
|
「建立精加工區域」(Create a Refinement Zone)
|
控制體積塊之所定義區域內的網格儲存格尺寸。您可以建立任意數量的精加工區域。區域內的儲存格會隨後取決於「格子尺寸」(Cell Size)，這在功能上與「最大儲存格尺寸(Maximum Cell Size) 類似。
建立精加工區域時，您必須在網格化操作之前先設定區域幾何的屬意尺寸和儲存格尺寸。系統會在進行網格化的區域內套用儲存格尺寸的指定值。您每次按一下「方塊區域精加工」(Box Zone Refinement)、「圓柱區域精加工」(Cylindrical Zone Refinement) 或「使用者定義精加工」(User Defined Refinement) 時，就會建立一個新的區域。您可以經由在「精加工區域選項」(Refine Zone Options) 清單中選取「移除此區域」(Remove This Zone) 來移除區域。
|
「否」(No)、「方塊區域精加工」(Box Zone Refinement)、「圓柱區域精加工」(Cylindrical Zone Refinement) 或「使用者定義精加工」(User Defined Refinement)
|
|
「邊界上的格子大小」(Cell Size on Boundaries)
|
控制個別 CAD 曲面旁產生的邊界格子尺寸。所選曲面上邊界格子的尺寸都不能大於對應「邊界上格子尺寸」(Cell Size on Boundaries)。它是以「相對尺寸」(Relative Size) 或「絕對大小」(Absolute Size) 形式指定的長度比例。邊界上的格子尺寸之使用者輸入值僅適用於所選曲面。值越小所提供的解析度越高。
|
|
|
「邊界上的最小格子精加工」(Min. Cell Refinement on Boundaries)
|
使用一般網格產生器解決 CAD 幾何時限制最小格子尺寸。也用來在顯示緊密間隙、銳曲率等小特徵的 CAD 曲面上提供局部細分。它們定義「最小格子尺寸」(Minimum Cell Size) 減少的層級數。Min. Cell Refinement on Boundaries 下會提供三個不同的限制層級：Refine One Level (一半)、Refine Two Levels (四倍) 和 Refine Three Levels (八倍)。
|
|
進階模式選項
|
選項
|
描述
|
數值
|
|
「邊界外框邊距」(Bounding Box Margins)
|
控制邊界外框的建構方式。邊界外框是放置在所要網格化之體積塊周圍的一個虛構方塊。邊界外框是二進制樹網格化功能隨後分割儲存格的起點。
|
「自動」(Automatic)、「統一」(Uniform)、「非統一」(Nonuniform) 或「對角方位」(Diagonal Positions)
|
|
「臨界邊附近的格子大小」(Cell Size near Critical Edges)
|
控制臨界邊附近的儲存格尺寸。這是由網格根據「臨界邊角度」(Critical Edge Angle) 所解析的邊。它是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 所指定的長度比例。與臨界邊鄰接的內部儲存格絕不可有儲存格的邊大於「臨界邊附近的儲存格尺寸」(Cell Size near Critical Edges) 的值。
|
|
 臨界邊對角會比 「臨界邊角度」(Critical Edge Angle) 更加銳角。 |
|
預設值是 0.02
|
|
「臨界點附近的格子大小」(Cell Size near Critical Points)
|
控制臨界點附近的內部儲存格尺寸。這是兩個臨界邊的連接點。「臨界點附近的儲存格尺寸」(Cell Size near Critical Points) 是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。臨界點附近的內部儲存格絕不可有儲存格的邊大於「臨界邊附近的儲存格尺寸」(Cell Size near Critical Edges) 的值。
|
預設值是 0.02
|
|
「邊附近曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surface Near Edges)
|
控制臨界邊附近的邊界儲存格尺寸。「邊附近曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surface Near Edges) 是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。與臨界邊鄰接的邊界儲存格絕不可有儲存格的邊大於「邊附近曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surface Near Edges)。
|
|
「邊附近曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surface Near Edges) 與 「臨界邊附近的儲存格尺寸」(Cell Size near Critical Edges) 類似，不過 「邊附近曲面上的儲存格尺寸」(Cell Size on Surface Near Edges) 適用於邊界儲存格，而 「臨界邊附近的儲存格尺寸」(Cell Size near Critical Edges) 則適用於內部儲存格。
|
|
預設值是 0.02
|
|
「點附近邊上的儲存格尺寸」(Cell Size on Edge Near Points)
|
控制臨界點附近的邊尺寸。這是兩個臨界邊的連接點。「點附近邊上的儲存格尺寸」(Cell Size on Edge Near Points) 是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。與臨界點鄰接的邊絕不可有儲存格的邊大於「點附近邊上的儲存格尺寸」(Cell Size on Edge Near Points) 的值。
|
預設值是 0.02
|
|
「樹定向 X 軸」(Tree Orientation X Axis)
|
設定「邊界外框」(Bounding Box) 的定向。在您提供向量的 X、Y 和 Z 分量之後，系統便會為邊界外框 X 軸設定新的定向。
|
您提供向量的 X、Y 和 Z 分量。
|
|
「樹定向 Y 軸」(Tree Orientation Y Axis)
|
設定「邊界外框」(Bounding Box) 的定向。在您提供向量的 X、Y 和 Z 分量之後，系統便會為邊界外框 Y 軸設定新的定向。
|
|
「樹定向 X 軸」(Tree Orientation X Axis) 和 「樹定向 Y 軸」(Tree Orientation Y Axis) 無須正交。
|
|
您提供向量的 X、Y 和 Z 分量。
|
|
「節點合併公差 (距離)」(Node Merge Tolerance(Distance))
|
設定讓兩個節點合併成單點的公差。它是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces) 或「絕對」(Absolute) 來進行指定。
|
預設值是 0.000070
|
|
「精加工邊界儲存格隔壁的儲存格」(Refine Cells next to Boundary Cells)
|
精加工從原本「邊界」(Boundary) 轉接至下一邊界的儲存格，使得它們在尺寸上處於相同層級。「精加工邊界儲存格隔壁的儲存格」(Refine Cells next to Boundary Cells) 是以「相對於所有 CAD 曲面」(Relative to All CAD Surfaces)、「相對於所選的 CAD 曲面」(Relative to Selected CAD Surfaces)、「絕對」(Absolute) 來進行指定。
|
「否」(No) 或「是」(Yes)
|
|
「平行格子長寬比」(Parallel Cell Aspect Ratio)
|
控制儲存格的長寬比。「平行格子長寬比」(Parallel Cell Aspect Ratio) 可控制在控制體積塊曲面附近的網格密度。
|
|
長寬比是儲存格表面之高度與寬度之間的比例關係。
|
|
介於 1 和 8 之間的值。預設值是 2。
|
|
「最大格子比例」(Maximum Cell Proportion)
|
控制網格並限制儲存格的長寬比。
|
您提供向量的 X、Y 和 Z 分量。
|
|
「子特徵選項」(Sub-feature Options)
|
控制編組子特徵。當您選取「與補綴組合」(Combined with Patches) 時，「子特徵選項」(Sub-feature Options) 會將子特徵附加至距離最近的曲面。「單獨的補綴」(Separate Patches) 與「單獨的體積塊」(Separate Volumes) 會將子特徵顯示為單獨的「邊界」(Boundary) 和「體積塊」(Volume)。
|
「與補綴組合」(Combined with Patches)、「個別補綴」(Separate Patches) 或「個別體積塊」(Separate Volumes)
|
|
「按曲面前綴的體積塊名稱」(Volume Name by Surface Prefix)
|
啟動根據 CAD 曲面名稱前綴進行體積塊命名。
|
「否」(No) 或「是」(Yes)
|
|
「體積塊選項」(Volume Options)
|
控制在網格化期間的體積塊保留情況。「多個體積塊」(Multiple Volumes) 會保留所有體積塊，並且是預設選項。
|
「多個體積塊」(Multiple Volumes)、「最大體積塊」(Biggest Volume) 或「單一體積塊」(Single Volume)
|
|
「按大小排序體積塊」(Volume Order by Size)
|
在 Flow Analysis 樹中依據網格大小排序體積塊。
|
「否」(No) 或「是」(Yes)
|
建立介面
介面是模型的內部邊界。其位於體積塊內或連接兩個單獨的體積塊。也連接介面任一側上的網格儲存格。
有兩種類型的介面︰
• 「內部介面」(Internal Interface) - 當儲存格位於 CAD 曲面的任一側時，在網格產生期間自動建立的介面。內部介面以兩種方式建立：
◦ 當隔離的 CAD 曲面位於封閉體積塊內時，例如，板位於立方體內。
◦ 當用於定義封閉體積塊之 CAD 曲面位於另一個較大的體積塊內時，例如，球面位於立方體內。一般網格產生器會建立兩個體積塊，其中球面的曲面是位於兩個體積塊之間的內部介面。
• 「不相符格點介面」(MGI) - 連結兩個已中斷連接的體積塊，使流量方向在其之間穿過。欲建立 MGI，請按一下
「透過 MGI 連接所選邊界」(Connect Selected Boundaries via MGI)。MGI 會出現在 Flow Analysis 樹中的
「邊界條件」(Boundary Conditions) 下。為「內容」(Properties) 面板中的所選 MGI 集合指定下列選項：
◦ 「投影方法」(Projection Method) - 有三種投影方法：「自動」(Automatic)、「平面」(Planar) 和「圓柱」(Cylindrical)：
▪ 「自動」(Automatic) - 自動選取用於連接邊界的投影曲面。
▪ 「平面」(Planar) - 使用一個平面作為連接邊界的投影曲面。「平面」(Planar) 選項有兩個：
「定位」(Position) - 決定在平面方法中用於連接邊界之平面投影曲面的方位。
「邊界法線」(Boundary Normal) - 決定在平面方法中用於連接邊界之平面投影曲面的定向。這是相對於不相符格點介面投影曲面的。當心請勿混淆「邊界法線」(Boundary Normal) 與邊界表面的局部法線。
▪ 「圓柱」(Cylindrical) - 使用圓柱體作為連接邊界的投影曲面。
「圓柱體半徑」(Cylindrical Radius) - 決定在圓柱方法中用於連接邊界之圓柱投影曲面的半徑。
「圓柱中心」(Cylindrical Center) - 決定在圓柱方法中用於連接邊界之圓柱投影曲面的方位。
「軸向量」(Axis Vector) - 決定在圓柱方法中用於連接邊界之圓柱投影曲面的定向。
◦ 「投影公差」(Projection Tolerance) - 局部邊界表面與投影曲面之間的最大距離。若要透過不相符格點介面連接，兩個邊界之間的距離應在投影公差範圍內。與投影曲面之間的距離大於此公差的任何邊界表面都不能透過不相符的格點介面連接。
◦ 「法向公差」(Normal Tolerance) - 兩個邊界之間的夾角必須小於其法向公差，這樣它們才能透過不相符的格點介面進行連接。
◦ 「表面距離公差」(Face Distance Tolerance) - 兩個邊界任何兩個儲存格表面之間的距離必須小於表面距離公差，這樣它們才能透過不相符的格點介面進行連接。
◦ 「表面法向公差」(Face Normal Tolerance) - 相對邊界任何兩個儲存格表面法線之間的角度必須小於表面法向公差，這樣它們才能透過不相符的格點介面進行連接。
| 由投影方法決定的投影曲面僅用於對應邊界。其不必位於邊界之間也可建立連接。 |
體積塊重新網格化
網格移動是體積塊網格為了求解瞬態流動而隨時間進行的改變。由「體積塊重新網格化」(Volume Remesh) 在「內容」(Properties) 面板中執行網格移動。若要指定網格移動的方法，請遵循下列步驟：
1. 在 Flow Analysis 樹中的「領域」(Domains) 下，選取體積塊。
2. 在「內容」(Properties) 面板的「模型」(Model) 標籤中，按一下「一般」(Common)。
3. 將「體積塊重新網格化」(Volume Remesh) 設定為「體積塊重新網格化」(Volume Remesh)。
4. 選取方法。
可以使用下列方法之一對體積塊重新進行網格化：
• 「平移」(Translation) - 平移所選體積塊與相關聯的網格。由位移或速度來定義運動。
• 「旋轉」(Rotation) - 以時間函數的形式旋轉所選體積塊與相關聯的網格。以下列出了與旋轉相關聯的參數：
◦ 「旋轉方向」(Rotational Direction) - 決定旋轉體積塊的旋轉方向。您可以選取「順時針」(Clockwise)、「逆時針」(Counter Clockwise) 或「兩方向」(Both Directions)。
◦ 「旋轉速度」(Rotational Speed) - 決定體積塊旋轉的量值 (在某些情況下是方向)。當「旋轉方向」(Rotational Direction) 設定為「兩方向」(Both Directions) 時，負值的旋轉速度對應於逆時針旋轉。此值以 RPM 或運算式的形式指定。
◦ 「旋轉中心」(Rotational Center) - 指定旋轉體積塊的旋轉中心。此值透過旋轉軸上的座標來指定。
◦ 「旋轉軸向量」(Rotational Axis Vector) - 指定體積塊旋轉的旋轉軸向量。這些值為旋轉軸向量的分量。
• 「延伸/壓縮」(Extension/Compression) - 根據比例長度與參照點使體積塊發生變形。比例長度為展開或壓縮體積塊的最大長度。壓縮/展開運動沿著參照點在所有三個方向上統一拉伸所選體積塊的形狀。
• 「複合運動」(Composite Motion) - 根據參照點以及一個、兩個或三個方向點使體積塊發生變形。此方法可使用參照點以及一個、兩個，或三個拖拽點拉伸所選體積塊的形狀，這些拖拽點就像有彈性一樣能拉伸 {x,y,z} 座標系。
• 「根據動態」(By Dynamics) - 以時間函數的形式，根據使用所選動態模組「平移 (1 DOF)」(Translation (1 DOF)) 或「旋轉 (1 DOF)」(Rotation (1 DOF)) 定義的運動使體積塊發生變形或移動。
• 「徑向運動 (圓柱體)」(Radial Motion(Cylinder)) - 根據內側圓柱體相對於固定外側圓柱體的移動使圓環體積塊發生變形。以下列出了與「徑向運動 (圓柱體)」(Radial Motion(Cylinder)) 相關聯的參數：
◦ 「位移」(Displacement) - 可使移動圓柱體發生位移的 {x,y,z} 函數。
◦ 「圓柱體中心」(Center of Cylinder) - 移動圓柱體的中心。
◦ 「圓柱體軸向量」(Cylinder Axis Vector) - 移動圓柱體與固定圓柱體的共用軸。
◦ 「移動圓柱體的半徑」(Radius of Moving Cylinder) - 要移動圓柱體的半徑。
◦ 「固定圓柱體的半徑」(Radius of Stationary Cylinder) - 固定 (外側) 圓柱體的半徑。
◦ 「最小間隙」(Minimum Gap) - 兩個圓柱體之間的最小間隙。
• 「運算式」(Expression) - 根據使用者定義的 {x,y,z} 座標運算式使體積塊發生變形。這會以時間函數的形式，根據每個座標的運算式移動所選體積塊和關聯之網格的 {x,y,z} 座標。新的座標會根據其原始座標 {x,y,z} 來定位，該座標在重新網格化期間不會變更。
• 「外部格點檔案」(External Grid File) - 透過外部檔案指定體積塊的變形。所選體積塊與相關聯之網格的 {x,y,z} 座標會依外部格點檔案指定的方式移動。以下是與「外部格點檔案」(External Grid File) 相關聯的選項：
◦ 「基礎名稱」(Base Name) - 全部外部檔案的基礎名稱。
◦ 「找到的檔案」(Files Found) - 要讀取的檔案數。
◦ 「標題行」(Header Lines) - 外部檔案中 {x,y,z} 座標之前的行數。
◦ 「循環」(Cyclic) - 如果您選取「是」(Yes)，每個循環會重複讀取檔案。
| 外部格點檔案的名稱必須是 <BaseName><number> 格式。檔案包含座標以及用於指示對應檔案中點數的標題行。 |
