网格化
网格是几何域的离散表示。此域可以包括真实几何及其内容和周围环境。
Simcenter STAR-CCM+ 求解器在网格定义的位置得出物理方程解。对于有限体积 (FV),Simcenter STAR-CCM+ 计算网格单元中心的值;对于有限元 (FE),Simcenter STAR-CCM+ 计算每个单元节点(固体力学)或边(电磁)的值。Simcenter STAR-CCM+ 可以生成同时适用于这两类求解器的网格。
FE 方法对网格有特定的要求,例如,不支持多面体和切割体网格。有关 FE 应用的网格化要求的详细信息,请参见以下章节:
要求解的物理空间称为计算域。网格生成通常涉及创建合适的计算域。有两种类型的流需要采用不同方法创建计算域:内部流(如管流)和外部流(如汽车环流)。
对于高度复杂的几何(例如,汽车和飞机),捕捉此几何可能比较困难。在这类情况下,包面可用于简化和捕捉复杂几何的水密表示。无论是否使用包面,通常都使用表面重构来重构几何的初始表面。几何的初始表面通常由许多三角表面组成。此三角形化也称为网格化,通常包含高度偏斜的三角形,不适用于生成高质量体网格。重构通过生成尺寸更均匀的三角形提高这些表面的整体质量,此方法最适合网格模型。然后,使用重构表面作为体网格的基础。
在 Simcenter STAR-CCM+ 中,面网格和体网格可以自动生成,或者可以是用户引导的网格。
自动网格通常包含不规则的网格结构,它使用四面体、六面体或多面体网格单元生成。可以在需要时执行加密。
对于自动网格化,Simcenter STAR-CCM+ 仅提供基于部件的网格化 (PBM)。PBM 从物理分离网格化,提供灵活且可重复的网格生成流程。有关更多信息,请参见基于部件的网格化。
用户引导的网格通常包含规则的网格结构。加密通常使用定向网格化 (DM) 延伸到域的边界。
DM 可在 CAD 几何上生成高质量的网格。此策略从 CAD 几何的表面或穿过部件体积的 2D 块网格开始沿导向面扫掠面网格。请参见定向网格化。