创建共形网格

Simcenter STAR-CCM+ 会尽可能在部件之间生成共形网格。本节提供有关如何确保网格为共形网格的建议。

共形网格是一个包围单独几何部件且不会中断接触部件之间的网格连续性的网格。在共形网格中,一个部件表面上的网格单元面的周长与接触部件上的重合网格单元面精确匹配。

确保网格为共形网格时,需要从原始几何部件开始,这远远早于设置网格化的过程。如果 CAD 或几何部件的导入网格化在导入至 Simcenter STAR-CCM+ 时共形,则 Simcenter STAR-CCM+ 中的表面重构将保持该共形。起始几何的质量将影响面网格的质量,而面网格的质量又会影响体网格的质量,进而影响求解的精度。

Simcenter STAR-CCM+ 中的表面重构旨在生成共形面网格,但不会修复非共形的几何。

定义表面之间的接触十分重要。当几何为共形几何时,Simcenter STAR-CCM+ 将在部件表面之间创建强接触;当几何为非共形几何时,它将创建弱接触。请参见原位接触

  • 如果在激活“导入表面选项”中的根据重合实体创建部件接触的情况下导入共形 CAD 部件,则会自动创建强接触,且在几何 > 接触节点下显示。输出窗口将显示一条消息:Created n new Part Contacts from n pairs of coincident faces(已根据 n 对重合面创建了 n 个新部件接触)。其中,n 是已创建的强接触的数量。
  • 如果未创建任何部件接触,则可在激活执行 CAD 压印选项的情况下使用压印网格操作来压印部件。请参见压印部件。确保几何 > 操作 > 压印节点的结果网格类型属性已设为共形。执行压印操作后,输出窗口将显示一条消息:Imprint operation Imprint created n new contact(s)(压印操作已创建 n 个新接触)
  • 此外,也可以通过右键单击几何 > 接触节点并选择寻找部件/部件的接触来寻找部件接触,但无法保证这些接触是强接触且可创建共形网格。

进行网格化之前,必须在部件之间定义接触。创建体网格之前,在激活根据接触创建交界面选项的情况下,将部件分配给区域。请参见区域布局工作流。将根据强接触创建共形交界面,并用于创建共形网格。

由于网格生成器采用不同的方式处理每种类型的交界面,因此创建网格之前要设置“交界面类型”。请参见交界面概述

设置“周期交界面”之后,通过检查输出窗口中的消息,可以确定运行表面重构时交界面中的网格是否为共形网格,例如:

  • 在重构开始之前:

    Before Orienting Faces outward(将面朝外之前)

    Creating conformal mesh on periodic interface:(正在周期交界面上创建共形网格:)

    Created conformal mesh for interface Block/Block -> Block Surface 2/Block Surface 4 using translation (0 1 0)(已经为方块/方块的交界面创建共形网格 -> 方块表面 2/方块表面 4 之间使用平移 (0 1 0) 创建共形网格)

  • 在体网格化开始之前:

    Surface Remesher is up to date(表面重构为最新)

    Creating conformal mesh on periodic interface:(正在周期交界面上创建共形网格:)

    Created conformal mesh for interface Block/Block -> Block Surface 2/Block Surface 4 using translation (0 1 0)(已经为方块/方块的交界面创建共形网格 -> 方块表面 2/方块表面 4 之间使用平移 (0 1 0) 创建共形网格)

使用任何其他类型的交界面时,在创建体网格之后,可以通过以下任一方式确定交界面中的网格是否为共形网格:

  • 使用表面重构模型及四面体或多面体核心体网格生成器来创建自动网格操作。确保停用自动网格操作属性每个部件网格化(激活时,生成的网格为非共形网格)。为确保网格共形,如果上游网格操作在交界面处创建四边形单元,下游网格操作则旨在创建同时具有棱锥体和四面体网格单元的混合网格。如果下游网格操作具有带棱柱层或增强层的四面体网格生成器,则仅当设置各操作之间的交界面以生成棱柱时生成的网格才是共形网格。无论是否在交界面中使用棱柱体网格生成器,切割体网格单元生成器均无法创建共形网格。
  • 通过使用“定向网格操作”选项来创建定向网格操作,从而使用现有网格创建源网格。请参见使用现有网格创建源网格

体网格化操作完成之后,可以通过以下任一方式检查生成的网格是否为共形网格:

  • 右键单击交界面 > [交界面] 节点,并选择初始化

    输出窗口将显示类似以下内容的消息:

    Updating 1 boundary mode interface(正在更新 1 个边界模式交界面)

    Block/Block 2: 116 intersection faces (conformal match)(方块/方块 2:116 个相交面(共形匹配))

  • [网格场景] 窗口中可视化该网格。

如果几何未被识别为共形,则返回到创建几何的点,修复并重新导入该几何。或者,导入至 Simcenter STAR-CCM+ 之后,可以使用表面修复工具来修复几何。请参见表面修复工具