Создание сетки
Сетка двоичного дерева является собственным методом создания сетки, который можно использовать, чтобы создать сетку внутри, снаружи или и внутри, и снаружи любой водонепроницаемой геометрии, определяемой поверхностью CAD. Метод запускается с единственной шестиугольной родительской ячейки, охватывающей интересующую геометрию. После этого создается сетка путем разделения или вырезания последовательных поколений ячеек, пока не будет получено нужное разрешение и представление исходной поверхности.
Генератор сеток двоичного дерева предоставляет точное воспроизведение исходной геометрии, но сохраняет следующее:
• Грани на основе критического угла кромки.
• Кривизну на основе разрешения кривизны.
Генератор сеток двоичного дерева предоставляет высококачественные сетки для эффективности и точности числовых расчетов. Генератор сеток двоичного дерева эффективен при создании сетки для большинства сложных произвольных форм за исключением геометрии, которая имеет высокое значение отношения сторон, такого как 10 000:1.
Чтобы создать сетку для модели для создаваемой жидкой области, выберите Области (Domains) в дереве Flow Analysis. Опции создания сетки перечислены ниже:
• Мозаика поверхности (Surface Tessellation) - управляет разрешением поверхностей в выбранной области через создаваемую мозаику. Тип мозаики поверхности выбирается следующим образом:
1. Обычный (Regular) - входными данными для обычного типа являются Высоты хорд (Chord Heights) и Управление углами (Angle Controls). Значениями по умолчанию являются 0.01 и 0.5 для параметров Высоты хорд (Chord Heights) и Управление углами (Angle Controls) соответственно.
2. КЭМ (FEM) - управляется системной переменной CFD_MESH_PERCENT с рекомендуемым значением 0.1.
3. Моделирование (Simulation) - предпочтительный тип мозаики. В качестве входных данных для этого типа мозаики используются значения параметров высоты хорд, управления углами и размера шага со значениями по умолчанию 0.01, 15 и 0.1 соответственно. Если кривизна не захватывается даже после уточнения сетки, рекомендуется уменьшать значения этих входных данных.
• Опции Создание сетки (Mesh Generation) - содержат опции, доступные для выбранной жидкой области в разделе Домены (Domains).
В разделе Опции настройки (Setup Options) выберите Нормальный режим (Normal Mode) или Расширенный режим (Advanced Mode).
◦ Обычный режим (Normal Mode) - ограничивает доступные опции. Настройка становится более простой и менее подверженной ошибкам.
◦ Расширенный режим (Advanced Mode) - доступны все опции.
Опции нормального режима
|
Опция
|
Описание
|
Значения
|
|---|---|---|
|
Создать/заменить сетку (Create/Replace Mesh)
|
Новая сетка или сохранение построенной сетки.
|
Новая сетка (New Mesh) или Сохранить построенную сетку (Store Build Mesh)
|
|
Наименование сетки (Mesh Name)
|
Предоставьте наименование сетки.
|
|
|
Расположение сетки (Mesh Location)
|
Задает расположение сетки.
|
Внутренние объемы (Interior Volumes), Внешние объемы (Exterior Volumes) или Все объемы (All Volumes)
|
|
Спецификация размера ячейки (Cell Size Specification)
|
Определяет, используются ли относительные или абсолютные шкалы длины для параметров сетки, для которых требуется длина, таких как перечисленные ниже:
• Максимальный размер ячейки (Maximum Cell Size)
• Минимальный размер ячейки (Minimum Cell Size)
• Размер ячейки на поверхностях (Cell Size on Surfaces)
|
Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces) или Абсолютная (Absolute)
|
|
Критический угол кромки (Critical Edge Angle)
|
Задает точность, с которой генератор сеток разрешает кромки на CAD-поверхностях. Чем меньше критический угол кромки, тем лучше разрешение граней.
|
Значение по умолчанию - 30
|
|
Разрешение кривизны (Curvature Resolution)
|
Задает точность, с которой генератор сеток разрешает кривые на CAD-поверхностях.
|
Значение по умолчанию - 35.0
|
|
Максимальный размер ячейки (Maximum Cell Size)
|
Задает размер ячеек по всему объему сетки. Определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces) или Абсолютная (Absolute). Ни одна ячейка в объеме не может иметь сторону ячейки длиннее значения Максимальный размер ячейки (Maximum Cell Size).
|
Значение по умолчанию - 0.02
|
|
Минимальный размер ячейки (Minimum Cell Size)
|
Ограничивает минимальный размер ячеек при попытках разрешить геометрию. Минимальный размер ячейки определяется согласно опции Относительный размер (Relative Size) либо применяется ко всем ячейкам в объеме. Ни одна ячейка в объеме не может иметь стороны ячейки короче значения Минимальный размер ячейки (Minimum Cell Size).
|
Значение по умолчанию - 0.0007
|
|
Размер ячейки на поверхностях (Cell Size on Surfaces)
|
Управляет размером ячеек на всех поверхностях объема сетки. Размер ячейки на поверхностях (Cell Size on Surfaces) определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces) или Абсолютная (Absolute). Ни одна ячейка на поверхности не может иметь стороны ячейки длиннее значения Размер ячейки на поверхностях (Cell Size on Surfaces).
|
Значение по умолчанию - 0.01
|
|
Создать зону уточнения (Create a Refinement Zone)
|
Управляет размером ячеек сетки в определенных зонах объема. Можно создать любое количество зон уточнения. Размеры ячеек в зоне определяются опцией Размер ячейки (Cell Size), которая действует аналогично опции Макс. размер ячейки (Maximum Cell Size).
Чтобы управлять размером и положением зоны уточнения, перетаскивайте управляющие точки из подсвеченных зон в графическом окне.
При создании зоны уточнения необходимо задать требуемые размеры геометрии зоны и размер ячейки перед операцией создания сетки. Указанное значение размера ячейки применяется для создаваемой сетки в зоне. Новая зона создается каждый раз, когда пользователь щелкает Уточнение прямоугольной зоны (Box Zone Refinement), Уточнение цилиндрической зоны (Cylindrical Zone Refinement) или Определенное пользователем уточнение (User Defined Refinement). Можно удалить зону, выбрав Удалить эту зону (Remove This Zone) в списке Опции уточнения зоны (Refine Zone Options).
|
Нет (No), Уточнение прямоугольной зоны (Box Zone Refinement), Уточнение цилиндрической зоны (Cylindrical Zone Refinement) или Определенное пользователем уточнение (User Defined Refinement)
|
|
Размер ячейки на границах (Cell Size on Boundaries)
|
Управляет размером граничных ячеек, генерируемых рядом с отдельной поверхностью CAD. Никакая граничная ячейка на выбранной поверхности не может иметь размер ячейки больше, чем соответствующий Размер ячейки на границах (Cell Size on Boundaries). Это шкала длин, указанная согласно опциям Относительный размер (Relative Size) или Абсолютный размер (Absolute Size). Значение, введенное пользователем для размера ячейки на границах, применимо только для выбранной поверхности. Меньшие значения обеспечивают более высокое разрешение.
|
|
|
Ограничивающий прямоугольник (Bounding Box)
|
Чтобы управлять размером и положением ограничивающего прямоугольника при проблемах с внешними потоками, перетаскивайте управляющие точки из подсвеченных зон в графическом окне.
|
|
|
Мин. уточнение ячеек на границах (Min. Cell Refinement on Boundaries)
|
Ограничивает минимальный размер ячейки при разрешении геометрии CAD с помощью общего генератора сеток. Также используется, чтобы указать локальное уточнение для поверхностей CAD, которые представляют малые констр. элементы, такие как узкие зазоры, резкая кривизна и т. д. Они определяют число уровней, на которое уменьшается Мин. размер ячейки (Minimum Cell Size). В разделе Мин. уточнение ячеек на границах (Min. Cell Refinement on Boundaries) предлагается три разных уровня ограничений: Уточнить на один уровень (Refine One Level) (половина), Уточнить на два уровня (Refine Two Levels) (четыре раза) и Уточнить на три уровня (Refine Three Levels) (восемь раз).
|
Опции расширенного режима
|
Опция
|
Описание
|
Значения
|
||
|---|---|---|---|---|
|
Границы ограничивающего параллелепипеда (Bounding Box Margins)
|
Управляет построением ограничивающего параллелепипеда. Ограничивающий параллелепипед является воображаемым параллелепипедом, охватывающим объем, в котором создается сетка. Ограничивающий параллелепипед является начальной точкой для последующего деления ячеек с использованием возможностей сетки двоичного дерева.
|
Автоматически (Automatic),Равномерно (Uniform), Неравномерно (Nonuniform) или Диагональные позиции (Diagonal Positions)
|
||
|
Размер ячейки рядом с критическими кромками (Cell Size near Critical Edges)
|
Управляет размером ячеек рядом с критическими кромками. Это кромка, разрешенная сеткой на основе опции Критический угол кромки (Critical Edge Angle). Это шкала длин, указанная согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces) или Абсолютная (Absolute). Ни одна внутренняя ячейка рядом с критической кромкой не может иметь сторону ячейки длиннее значения Размер ячейки рядом с критическими кромками (Cell Size near Critical Edges).
|
Значение по умолчанию - 0.02
|
||
|
Размер ячейки рядом с критическими точками (Cell Size near Critical Points)
|
Управляет размером внутренних ячеек рядом с критической точкой. Это точка, в которой соединяются две критические кромки. Размер ячейки рядом с критическими точками (Cell Size near Critical Points) определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces) или Абсолютная (Absolute). Ни одна внутренняя ячейка рядом с критической точкой не может иметь сторону ячейки длиннее значения Размер ячейки рядом с критическими кромками (Cell Size near Critical Edges).
|
Значение по умолчанию - 0.02
|
||
|
Размер ячейки на кромках рядом с поверхностью (Cell Size on Surface Near Edges)
|
Управляет размером граничных ячеек рядом с критическими кромками. Размер ячейки на кромках рядом с поверхностью (Cell Size on Surface Near Edges) определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces), Абсолютная (Absolute). Ни одна граничная ячейка рядом с критической кромкой не может иметь стороны ячейки длиннее значения Размер ячейки на кромках рядом с поверхностью (Cell Size on Surface Near Edges).
|
Значение по умолчанию - 0.02
|
||
|
Размер ячейки в точках рядом с кромкой (Cell Size on Edge Near Points)
|
Управляет размером кромок рядом с критической точкой. Это точка, в которой соединяются две критические кромки. Размер ячейки в точках рядом с кромкой (Cell Size on Edge Near Points) определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces), Абсолютная (Absolute). Ни одна кромка рядом с критической точкой не может иметь сторону ячейки длиннее значения Размер ячейки в точках рядом с кромкой (Cell Size on Edge Near Points).
|
Значение по умолчанию - 0.02
|
||
|
Ось X ориентации дерева (Tree Orientation X Axis)
|
Задает ориентацию Ограничивающего прямоугольника (Bounding Box). Новая ориентация оси X для ограничивающего параллелепипеда задается после задания значений компонентов вектора X, Y и Z.
|
Необходимо указать компоненты вектора X, Y и Z.
|
||
|
Ось Y ориентации дерева (Tree Orientation Y Axis)
|
Задает ориентацию Ограничивающего прямоугольника (Bounding Box). Новая ориентация оси Y ограничивающего параллелепипеда задается после предоставления компонентов вектора X, Y и Z.
|
Необходимо указать компоненты вектора X, Y и Z.
|
||
|
Допуск слияния узлов (расстояние) (Node Merge Tolerance(Distance))
|
Задает допуск, при котором два узла объединяются в единую точку. Определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces), Абсолютная (Absolute).
|
Значение по умолчанию - 0.000070
|
||
|
Уточнить ячейки рядом с граничными ячейками (Refine Cells next to Boundary Cells)
|
Уточняет ячейки при переходе от одной Границы (Boundary) к следующей, чтобы они имели размеры того же порядка. Опция Уточнить ячейки рядом с граничными ячейками (Refine Cells next to Boundary Cells) определяется согласно опциям Относительно всех CAD-поверхностей (Relative to All CAD Surfaces), Относительно выбранных CAD-поверхностей (Relative to Selected CAD Surfaces), Абсолютная (Absolute).
|
Нет (No) или Да (Yes)
|
||
|
Отношение параллельных сторон ячейки (Parallel Cell Aspect Ratio)
|
Управляет отношением сторон ячеек. Отношение параллельных сторон ячейки (Parallel Cell Aspect Ratio) управляет плотностью сетки рядом с поверхностями контрольного объема.
|
Значение от 1 до 8. Значение по умолчанию - 2
|
||
|
Предельная пропорция ячейки (Maximum Cell Proportion)
|
Управляет сеткой и ограничивает отношение сторон ячеек.
|
Необходимо указать компоненты вектора X, Y и Z.
|
||
|
Опции подэлементов (Sub-feature Options)
|
Управляет группировкой подэлементов. При выборе опции В комбинации с сегментами (Combined with Patches) опция Опции подэлементов (Sub-feature Options) присоединяет подэлементы к ближайшей поверхности. Отдельные сегменты (Separate Patches) и Отдельные объемы (Separate Volumes) отображают подэлементы как отдельные Границу (Boundary) и Объем (Volume).
|
Объединено с сегментами (Combined with Patches), Отдельные сегменты (Separate Patches) или Отдельные объемы (Separate Volumes)
|
||
|
Наименование объема по префиксу поверхности (Volume Name by Surface Prefix)
|
Активирует именование объемов на основе префиксов наименований поверхностей CAD.
|
Нет (No) или Да (Yes)
|
||
|
Опции объема (Volume Options)
|
Управляет сохранением объемов во время создания сетки. Несколько объемов (Multiple Volumes) сохраняет все объемы и является опцией по умолчанию.
|
Несколько объемов (Multiple Volumes), Наибольший объем (Biggest Volume) или Единственный объем (Single Volume)
|
||
|
Упорядочение объемов по размеру (Volume Order by Size)
|
Упорядочивает объемы на основе размера сетки в дереве анализа потоков.
|
Нет (No) или Да (Yes)
|
Создание интерфейса
Интерфейс представляет собой внутреннюю границу модели. Он находится внутри объема или соединяет два отдельных объема. Интерфейс соединяет ячейки сетки, находящиеся по обе стороны от интерфейса.
Существуют интерфейсы двух типов:
• Интерфейс (Interface) - создается автоматически во время создания сетки, если ячейки находятся по обе стороны поверхности CAD. Внутренние интерфейсы создаются двумя способами:
◦ если изолированная поверхность CAD находится внутри закрытого объема: например, пластина внутри куба;
◦ если поверхности CAD, определяющие закрытый объем, находятся внутри другого, более крупного, объема: например, сфера внутри куба. Общий генератор сеток создает два объема, в которых поверхность сферы является внутренним интерфейсом между этими двумя объемами.
• Несогласованные интерфейсы сетки (Mismatched Grid Interfaces) (MGI) - соединение двух разъединенных объемов так, чтобы поток проходил между ними. Чтобы создать интерфейсы MGI, щелкните 
Соединить выбранные границы с помощью MGI (Connect Selected Boundaries via MGI). Несогласованные интерфейсы сетки (MGI) отображаются в разделе Граничные условия (Boundary Conditions) дерева анализа потоков. Для выбранного набора MGI на панели свойств можно задать следующие опции.
Соединить выбранные границы с помощью MGI (Connect Selected Boundaries via MGI). Несогласованные интерфейсы сетки (MGI) отображаются в разделе Граничные условия (Boundary Conditions) дерева анализа потоков. Для выбранного набора MGI на панели свойств можно задать следующие опции.◦ Метод проецирования (Projection Method) - существует три метода проецирования: Автоматический (Automatic), Плоский (Planar) и Цилиндрический (Cylindrical):
▪ Автоматически (Automatic) - автоматически выбирает поверхность проецирования для соединения границ.
▪ Плоский (Planar) - использует плоскость в качестве поверхности проецирования для соединения границ. Для метода Плоский (Planar) доступны две опции.
Положение (Position) - определяет положение плоской поверхности проецирования, используемой в плоском методе для соединения границ.
Нормаль к границе (Boundary Normal) - определяет ориентацию плоской поверхности проецирования, используемой в плоском методе для соединения границ. Это относится к поверхности проецирования несогласованного интерфейса сетки. Не перепутайте Нормаль к границе (Boundary Normal) с локальными нормалями к граничным граням.
▪ Цилиндрический (Cylindrical) - использует цилиндр в качестве поверхности проецирования для соединения границ.
Цилиндрический радиус (Cylindrical Radius) - определяет радиус цилиндрической поверхности проецирования, используемой в цилиндрическом методе для соединения границ.
Цилиндрический центр (Cylindrical Center) - определяет положение цилиндрической поверхности проецирования, используемой в цилиндрическом методе для соединения границ.
Вектор оси (Axis Vector) - определяет ориентацию цилиндрической поверхности проецирования, используемой в цилиндрическом методе для соединения границ.
◦ Допуск проецирования (Projection Tolerance) - максимальное расстояние между локальной граничной гранью и поверхностью проецирования. Чтобы было возможно соединение через несогласованный интерфейс сетки, расстояние между этими двумя границами должно быть меньше допуска проецирования. Любые граничные грани, находящиеся от поверхности проецирования на расстоянии, превышающем этот допуск, не соединяются через несогласованный интерфейс сетки.
◦ Normal Tolerance (Normal Tolerance) - угол между двумя границами должен быть меньше величины нормального допуска для них, чтобы их можно было соединить через несогласованный интерфейс сетки.
◦ Допуск расстояния между гранями (Face Distance Tolerance) - расстояние между любыми двумя гранями ячеек для двух границ должно быть меньше допуска расстояния между гранями для них, чтобы их можно было соединить через несогласованный интерфейс сетки.
◦ Допуск нормали к грани (Face Normal Tolerance) - угол между нормалями любых двух граней ячеек для противоположных границ должен быть меньше, чем допуск нормали к грани для них, чтобы их можно было соединить через несогласованный интерфейс сетки.
 | Поверхность проецирования, определенная методом проецирования, используется только для сопоставления границ. Она не обязательно должна находиться между границами, чтобы можно было создать соединение. |
Создание сетки объема заново
Перемещение сетки представляет собой изменение сетки объема в зависимости от времени, позволяющее разрешить нестационарные состояния потоков. Перемещение сетки выполняется на панели свойств с помощью опции Пересоздание сетки объема (Volume Remesh). Чтобы задать метод перемещения сетки, выполните приведенные ниже шаги.
1. В дереве анализа потоков в разделе Домены (Domains) выберите объем.
2. На панели свойств на вкладке Модель (Model) щелкните Общие (Common).
3. Задайте для опции Пересоздание сетки объема (Volume Remesh) значение Вернуть сетку объема (Volume Remesh).
4. Выберите метод.
Можно создать сетку объема заново, используя один из следующих методов.
• Перемещение (Translation) - перемещение выбранного объема и связанной сетки. Это движение определяется смещением или скоростью.
• Поворот (Rotation) - поворот выбранного объема и связанной сетки как функция от времени. Параметры, связанные с поворотом, перечислены ниже.
◦ Направление вращения (Rotational Direction) - определяет направление вращения поворачиваемого объема. Можно выбрать "По часовой стрелке" (Clockwise), "Против часовой стрелки" (Counter Clockwise) или "В обоих направлениях" (Both Directions).
◦ Скорость вращения (Rotational Speed) - определяет величину (и в некоторых случаях направление) поворота объема. Отрицательное значение скорости вращения соответствует вращению против часовой стрелки, если для опции Направление вращения (Rotational Direction) задано значение В обоих направлениях (Both Directions). Это значение задается как величина RPM или как выражение.
◦ Центр вращения (Rotational Center) - задает центр вращения для вращающегося объема. Это значение указывается как координата, лежащая на оси вращения.
◦ Вектор оси вращения (Rotational Axis Vector) - задает вектор оси вращения для поворота объема. Значения - это компоненты вектора оси вращения.
• Сжатие/расширение (Compression/Expansion) - деформирует объем в соответствии с длиной шкалы и точкой привязки. Длина шкалы выражает максимальную длину расширения или сжатия объема. Движение сжатия/расширения растягивает форму выбранного объема однородно во всех трех направлениях вокруг точки привязки.
• Составное движение (Composite Motion) - деформирует объем в зависимости от точки привязки и одной, двух или трех точек направления. Этот метод растягивает форму выбранного объема, используя точки привязки и одну, две или три точки натяжения, с помощью которых система координат {x, y, z} растягивается, как если бы она была эластичной.
• По динамике (By Dynamics) - деформация или перемещение объема задается как функция времени в зависимости от движения, определенного с использованием выбранного модуля динамики: Перемещение (1 степень свободы) (Translation (1 DOF)) или Поворот (1 степень свободы) (Rotational (1 DOF)).
• Радиальное движение (цилиндр) (Radial Motion(Cylinder)) - деформирует объем кольца в соответствии с перемещением внутреннего цилиндра относительно стационарного внешнего цилиндра. Параметры, связанные с опцией Радиальное движение (цилиндр) (Radial Motion(Cylinder)), перечислены ниже.
◦ Смещение (Displacement) - функция {x, y, z}, выражающая смещение подвижного цилиндра.
◦ Центр цилиндра (Center of Cylinder) - центр подвижного цилиндра.
◦ Вектор оси цилиндра (Cylinder Axis Vector) - общая ось подвижного и стационарного цилиндров.
◦ Радиус подвижного цилиндра (Radius of Moving Cylinder) - радиус цилиндра, который должен перемещаться.
◦ Радиус неподвижного цилиндра (Radius of Stationary Cylinder) - радиус стационарного (внешнего) цилиндра.
◦ Минимальный промежуток (Minimum Gap) - минимальный промежуток между этими двумя цилиндрами.
• Выражение (Expression) - деформация объема на основе определенных пользователем выражений для координат {x, y, z}. Это действие перемещает координаты {x, y, z} выбранного объема и связанной сетки в соответствии с функцией времени, сформулированной на основе выражений, заданных для каждой координаты. Новые положения координат рассчитываются на основании их первоначальных координат {x, y, z}, которые не изменяются во время создания сетки заново.
• Внешний файл сетки (External Grid File) - деформация объема задается с помощью внешних файлов. Координаты {x, y, z} выбранного объема и связанной сетки перемещаются так, как указано во внешнем файле сетки. С параметром Внешний файл сетки (External Grid File)связаны следующие опции.
◦ Базовое наименование (Base Name) - базовое наименование всех внешних файлов.
◦ Найдено файлов (Files Found) - число файлов, которые нужно прочитать.
◦ Строки заголовка (Header Lines) - число строк, предшествующих координатам {x, y, z} во внешнем файле.
◦ Циклический (Cyclic) - если выбрано Да (Yes), файлы повторно читаются для каждого цикла.
| | Наименование внешнего файла сетки должно быть задано в формате <BaseName><number>. Файл содержит координаты со строкой заголовка, определяющей число точек в соответствующем файле. |