准备几何

在 Simcenter STAR-CCM+ 中将结构几何作为单部件或多部件装配进行创建或导入。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置模拟之前，先确定问题的相关特征，包括结构属性、时间尺度、负载类型、结构的支持方式以及任何潜在环境影响。确定合适的问题表示，包括物理域、分析类型（如静态或动态）、问题中的任何对称、边界条件和任何其他假设。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中准备或导入几何：

  1. 启动 Simcenter STAR-CCM+ 并开始模拟。
  2. 使用 3D-CAD 或所选的第三方软件准备几何，以根据需要定义体和表面：
    1. 如果结构是单一材料固体，则创建一个体。如果结构是多材料装配，则为每个组分或组分组创建相同材料的体。
      如果几何和物理循环对称，可以对几何的扇区建模，并使用周期接触表示整个部件。本节提供了说明。
    2. 在 CAD 模型中，确保施加载荷和约束的面具有自己的块和名称。
    3. 要使选定的边和点可用作负载和约束的目标，必须在构建网格之前在 3D-CAD 中为其分配特定的名称。有关信息，请参见设置面、边和节点名称。
      注在 3D-CAD 中，通过将适当闭合环的草图压印到固体上，可以在固体上的任何位置创建额外节点（点）。但是，这样就必须将名称应用于这些节点，以使它们可用作网格中的部件点。
    4. 对于流体结构相互作用 (FSI) 和共轭传热 (CHT) 的模拟，还要创建表示流体所需的体和表面。
    5. 要限制计算成本，移除任何非必需的 CAD 特征。
    在 3D-CAD 中准备几何时，可以访问在应力分析中可能很有用的几何信息。这些信息包括节点位置、表面的面积和表面法向以及体的体积、重心和惯性矩。有关更多信息，请参见查看几何对象的属性。
  3. 创建几何部件：
    • 如果已使用 3D-CAD 准备几何，则右键单击几何 > 3D-CAD 模型 > [3D-CAD 模型]节点，然后选择新几何部件。在 Parts Creation Options(部件创建选项) 对话框中，单击确定。

      Simcenter STAR-CCM+ 将为 3D-CAD 模型中定义的每个体创建一个几何部件。对于体的每个指定面、曲线和顶点，Simcenter STAR-CCM+ 将创建对应的部件面、曲线和点。Simcenter STAR-CCM+ 还会通过 3D-CAD 模型中的重合表面创建部件接触，如多体装配中的接触表面或者固体和流体之间的接触表面。

    • 如果已使用第三方工具准备几何，则使用以下某种方法在模拟中导入几何：
      • 将面网格导入为部件。

        由于 FE 固体应力架构依赖基于部件的方法，因此确保将导入模式设为创建新部件。在导入过程中，Simcenter STAR-CCM+ 根据面网格指定信息自动创建几何部件、面、曲线和点，并通过重合面生成部件接触。请参见Importing Surface Data into Simcenter STAR-CCM+。

      • 导入具有 3D 固体单元兼容网格的 CAE 模型。

        在导入过程中，Simcenter STAR-CCM+ 会确定模型实体、表面和节点集，并在几何 > 部件节点下创建对应的部件、部件表面和部件点。请参见导入 CAE 模型。有关 Simcenter STAR-CCM+ 中应力分析的网格要求的详细信息，请参见Mesh Requirements and Guidelines。Simcenter STAR-CCM+ 不会根据导入的 CAE 模型上定义的曲线创建部件曲线。

      确保导入的面网格或导入的 CAE 模型包含分析所需的体积、表面和节点集定义。

  4. 对于包含循环对称的结构（其中仅对几何的扇区建模），创建周期接触以表示整个部件。要创建周期接触：
    1. 同时选择表示扇区的部件主表面和次表面。请参见（周期接触）。
      主表面和次表面必须属于同一几何部件。
    2. 右键单击其中一个选定的部件表面，然后选择创建周期。
  5. 如果要在点或曲线处施加负载和约束，则在相关几何部件下定义所需的部件点和曲线。有关说明，请参见：