网格:细化网格

使用自定义控制自定义并细化模拟域的特定区域。

自定义控制覆盖您指定区域的默认控制。例如,您可以自定义棱柱层数量,这些棱柱层在自定义控制中指定的表面上生成。非自定义控制生成的棱柱层数与默认控制设置相同。

局部网格加速了表面重构的再次执行,在此之前,对输入几何或网格设置进行了局部改动。凭借此功能,Simcenter STAR-CCM+ 可只重构选定区域内的表面,而其他面保持不变。使用局部网格,您可以通过定义局部范围来规划要重构的区域。本教程中,风扇周围区域包含所有对网格的改动和优化,所以最好使用体积范围将风扇包含在内。

针对模拟域的特定区域创建自定义控制:

  1. 启动 Simcenter STAR-CCM+ 并加载 foundationTutorial_10.sim

    您可以使用在之前的教程中保存的 sim 文件或加载教程包中提供的 sim 文件。请参见从支持中心门户下载教程文件

  2. 将模拟另存为 foundationTutorial_11.sim
  3. 若显示风扇和外壳的场景未打开,双击场景 > Fan and Enclosure(风扇与外壳) 节点。
  4. 调整棱柱层设置以提升风扇叶片周围以及风扇底座与外壳间狭窄间隙的棱柱层单元质量:
    1. 展开几何 > 操作 > 自动网格 > 默认控制节点。
    2. 选择棱柱层控制节点。
    3. 填隙百分比设为 45
      填隙百分比指定棱柱层网格生成器用棱柱单元填充的缝隙之间的空间百分比。
    4. 边界前进角设置为 25
      边界前进角控制棱柱层在无棱柱层边界的投射方式。
    5. 棱柱层数设为 3
    6. 右键单击自动网格节点,然后选择执行
  5. 设置局部网格化:
    以上步骤做出的调整改进了棱柱层,而在旋转区域仍需要进一步优化。局部网格化将更改内容限制在特定范围内,减少了生成面网格所需的总时间。范围外区域保持不变。
    1. 选择操作 > 自动网格节点,然后激活执行局部网格化选项。
      局部范围节点会添加到自动网格操作节点,自动网格操作图标处会新增一个大头针。
    2. 右键单击自动网格 > 局部范围节点,然后选择新建 > 体积范围
      体积范围节点将添加到局部范围节点中。
    3. 选择局部范围 > 体积范围节点。
    4. 零部件设置为
    5. 膨胀距离设置为 2 mm
      膨胀距离指定范围外距离。所有落在该距离内的表面都会包含在网格重构中,无论其与该范围包含的原始表面零部件是否存在连接。
    6. 膨胀层设置为 3
      膨胀层指定一系列相邻的三角形条带,借之可扩充范围。
  6. 创建自定义控制以禁用在静态区域和旋转区域之间的交界面生成棱柱层:
    此处无需棱柱层,所以您可以禁用它们以减少网格中的单元数量。
    1. 右键单击自动网格 > 自定义控制,然后选择新建 > 表面控制
      表面控制节点表面控制被添加到自定义控制节点下。
    2. 表面控制节点重命名为禁用棱柱层
    3. 选择禁用棱柱层节点,然后单击零部件表面旁的 自定义编辑器)。
    4. 禁用棱柱层 - 零部件表面对话框中,选择 Rotating Region(旋转区域) > 表面 > 交界面Static Region(静态区域) > > 交界面节点,然后单击确定
    5. 展开禁用棱柱层 > 控制节点。
    6. 选择棱柱层节点,然后将棱柱层设置为禁用
  7. 创建自定义控制,细化旋转区域单元大小,自定义风扇叶片周围的棱柱层:
    旋转显卡风扇拥有狭窄的间隙,得益于更加细化的网格,可更精确捕捉到风扇内部和周围的流动。风扇叶片周围的棱镜层尤为重要,那里会产生旋流。当前棱柱层厚度过大,无法精确解决边界层问题,且棱柱层单元过大。为改进网格,减小棱柱层总厚度。
    1. 右键单击自动网格 > 自定义控制,然后选择新建 > 体积控制
      体积控制节点体积控制被添加到自定义控制节点中。
    2. 体积控制重命名为风扇网格优化
    3. 选择风扇网格优化节点,然后单击零部件旁的 自定义编辑器)。
    4. 风扇网格优化 - 零部件对话框中,选择节点并单击确定
    5. 编辑 Fan Cell Refinement(风扇网格单元细化) > 控制节点,然后设置下列属性:
      节点 属性 设置
      表面重构 自定义尺寸 已激活
      棱柱层网格生成器 自定义总厚度 已激活
      多面体网格生成器 自定义多面体网格生成器 激活
    6. 编辑 Fan Cell Refinement(风扇网格单元细化) > 节点,然后设置下列参数:
      节点 属性 设置
      自定义尺寸 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 1.5 mm
      自定义棱柱值 > 棱柱层总厚度 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 0.7 mm
  8. 保存模拟。
  9. 如要将改动应用到体网格,右键单击自动网格节点,然后选择执行
    只重新生成范围内的面网格,因此网格生成时间缩短了。范围外表面保持不变,且不会网格化。若想修改范围外的某区域,可添加另一范围覆盖此区域,或在需要更多总体性改动时,禁用局部网格。
  10. 要更新表面和体积拉伸器,请使用右键单击操作节点,然后选择执行全部
使用您在基础教程 9 中设置的网格度量绘图和场景可检查更改如何对网格质量产生了影响。
  1. 查看网格质量场景:
    1. 如果网格质量场景不显示在图形视图中,可展开场景 > 网格视图场景节点,然后双击每个场景节点。
    2. 选择窗口中的网格视图:XY 选项卡。


      旋转区域内细化的网格单元清晰可见。旋转区域内的棱柱层厚度缩减以适合紧凑的空间。风扇下部狭窄间隙内的棱柱层不再折叠。

    3. 选择窗口中的网格视图:XZ 选项卡。


      旋转区域内细化的网格单元清晰可见。棱柱层不再从两区域间生成。风扇叶片尖端的棱柱层不再折叠。