多个紧临接近的重叠区域

多个重叠区域重叠并且重叠区域内的对象相邻,从而形成非常小的间隙。必须考虑通过间隙的流,这很重要。典型应用是变速箱和泵。

典型拓扑




重要设置

此处最重要的步骤是域建模:

  • 如何定义背景域和重叠域。
  • 将重叠边界放置到何处。
  • 如何设置网格以确保间隙内的重叠网格插值成功。

如果要在模拟中包含轴,建议在背景区域中创建切除,以确保孔切削过程成功。



重叠区域(齿轮)需要非闭合重叠边界才能连接到轴壁面。拓扑示例显示在区域重叠网格 1 中,红色非闭合重叠边界与湖色轴壁面相连。



当两个重叠区域与轴相连时,将应用相同的拓扑,但区域会重叠。示例如下所示:



确保重叠边界尽可能靠近对象壁面(齿轮)。这意味着至少有 3 到 4 个网格单元层与背景区域或另一个重叠区域重叠。



重叠网格交界面两侧的网格尺寸应相似,以确保良好的插值。

如果对象壁面旁边的网格单元尺寸较小,则建议将网格尺寸增长到重叠边界。这样可在背景区域中生成一个粗糙网格,以应用与网格尺寸耦合的较大时间步长 — 网格在每个时间步内不能移动超过 1 到 2 个网格单元。下图显示了孔切削前的区域网格。



在轴的区域中,轴的方向上需要有 3 到 4 个相互重叠的网格单元。



如果间隙较小,则建议增加棱柱层数量,以确保两侧至少有 3 到 4 个棱柱层相互重叠。



如果间隙太小而无法挤进足够多的棱柱层网格单元,则应启用棱柱层收缩。

孔切削前:


孔切削后:


如果齿轮之间的间隙非常小:表面网格必须足够精细,否则由于齿轮壁面的粗糙网格化,齿轮壁面可能会开始相互渗透。两个非平面对象之间的间隙越小,表面网格必须越精细。

后续步骤
  • 在所有重叠区域和背景区域以及所有重叠的重叠区域之间创建重叠网格交界面。
  • 如果重叠边界未闭合,则将重叠拓扑更改为方向。另请参见:重叠拓扑:方向
  • 如有必要,激活棱柱层收缩。

设置完成后,始终检查孔切削是否正确,并在没有物理的情况下运行案例,以确保重叠模拟的一切都按预期工作。

故障排除
如果孔切削失败,请尝试以下操作:
  • 选择 [重叠网格交界面] 节点并激活紧密接近
  • 如果两个重叠网格区域的重叠部分中存在不需要的活动背景网格单元,可粗糙化此重叠部分中的背景网格。
  • 选择界面管理器,然后重新排序重叠层次结构或考虑网格重构。