空气间隙网格重构工作流

应用空气间隙网格重构的常规工作流需要将输入几何零部件分成四组，然后在每个组中的相关零部件之间手动创建接触。在创建网格和所需的运动之后，从与空气间隙区域关联的物理连续体中选择空气间隙网格重构模型。

有关详细步骤的实际示例，请参考教程空气间隙网格重构：电子车速里程表。
  1. 创建所需的几何零部件，可将其分为四组：
    • 仅网格化一次的固定零部件
    • 仅网格化一次的移动零部件
    • 固定空气间隙零部件
    • 移动空气间隙零部件
  2. 以常规方式在接触零部件表面之间创建原位接触（在创建零部件时自动创建或手动创建）。
    固定零部件和移动零部件之间的唯一接触即为空气间隙零部件之间的接触。
仅对完整几何的扇区建模时，还需要使用周期接触：
  1. 在扇区几何的侧面之间创建周期接触。
  2. 扇区几何还要求滑动零部件之间有重复交界面，以便移动零部件能够快速回跳（请参见重复交界面拓扑）。要创建此交界面，移动和固定空气间隙零部件表面之间需要有周期接触：
    1. 在创建所需的周期接触之前，删除移动和固定空气间隙零部件之间的所有现有原位接触。
    2. 创建接触空气间隙零部件表面之间的周期接触。
创建相关区域。对于空气间隙，需要两个区域 — 一个移动区域和一个固定区域：
  1. 将所有零部件分配给区域。所需的区域数取决于正在建模的部件和物理。一般情况下，需要至少四个区域：
    • 一个用于固定零部件的区域
    • 一个用于移动零部件的区域
    • 两个用于空气间隙的区域（一个移动区域和一个固定区域）
为移动区域定义适当的运动：
  1. 在工具 > 运动节点下，创建所需的运动。一般情况下，对于转子-定子电机，可以为转子定义旋转运动。
  2. 将运动分配给每个移动区域，包括移动空气间隙区域。
    稍后，还可以为移动空气间隙零部件设置运动驱动的转换。
  3. 以常规方式在不同区域之间创建交界面。具体而言：
    1. 创建所需的原位交界面，包括同一区域的零部件之间的内部界面，以及接触中不同区域之间的接触界面。
    2. 仅对完整几何的扇区建模时，还需要在域的侧面之间创建周期交界面。
此外，空气间隙网格重构还要求滑动交界面为重复交界面（请参见重复交界面拓扑）：
  1. 在空气间隙固定区域与空气间隙移动区域之间创建交界面。将交界面拓扑设为重复。
要定义网格生成流程：
  1. 展开几何 > 操作节点。
  2. 对于非空气间隙零部件的几何零部件，根据分析需要，以常规方式定义网格操作。
对于空气间隙零部件，按顺序定义以下网格操作：
  1. 为移动空气间隙零部件定义运动驱动的转换操作。在每个时间步中，此操作会在网格重构之前将空气间隙零部件与其他移动零部件对齐：
    1. 右键单击几何 > 操作节点，然后选择新建 > 表面准备 > 转换。
    2. 在创建转换操作对话框中，选择移动空气间隙零部件，然后单击确定。
    3. 右键单击操作 > 转换 > 转换节点，然后选择新建 > 运动。
    4. 选择转换 > 运动节点，然后选择分配给移动空气间隙零部件的运动。
  2. 定义移动空气间隙零部件和固定空气间隙零部件之间的压印操作：
    1. 右键单击几何 > 操作节点，然后选择新建 > 布尔运算 > 压印。
    2. 在创建压印操作对话框中：
      1. 选择移动和固定空气间隙零部件。
      2. 激活执行 CAD 压印。
      3. 单击确定。
    3. 选择操作 > 压印 > 控制 > 结果零部件表面节点，然后将提出结果设为新零部件表面。
  3. 为空气间隙零部件定义网格操作。通常，可以创建四面体网格，可选择对这种网格进行拉伸。
确保空气间隙网格与接触非空气间隙零部件的网格共形。使用四面体网格生成器时，可以指定必须是共形的接触：
  1. 编辑操作 > [Airgap Tetrahedral Mesh Operation]([空气间隙四面体网格操作]) > 共形接触节点，然后选择空气间隙零部件与其接触非空气间隙零部件之间的接触。
空气间隙零部件之间的压印操作会产生新的零部件表面。在为空气间隙生成网格之前，必须将这些新表面分配给区域边界：
  1. 右键单击几何 > 操作 > 压印节点，然后选择执行。
    Simcenter STAR-CCM+ 会为移动和固定空气间隙零部件添加名为压印的新零部件表面。
  2. 在几何 > 零部件节点下，展开空气间隙零部件节点。对于这两个零部件，将表面 > 压印表面分配给相应空气间隙区域中的边界。
区域布局和网格生成流程现已完成。要生成网格并完成模拟设置：
  1. 单击 （生成体网格）。
    对于空气间隙网格重构，建议并行运行网格生成器以加快模拟速度。
  2. 为电磁分析定义物理连续体，并将其分配给相关区域。空气区域需要自己的单独连续体。
    有关准则和说明，请参见磁场建模。
  3. 在与空气间隙区域关联的物理连续体中，添加空气间隙网格重构模型。
    通过此模型，Simcenter STAR-CCM+ 会对空气间隙区域进行网格重构，而网格的其余部分则保持不变。整个网格在操作过程中保持共形。
空气间隙网格重构模型需要用户指定在每个时间步执行的网格操作。当空气间隙的网格生成流程包含多个相关操作时，只需指定最后执行的操作。在每个时间步中，Simcenter STAR-CCM+ 会自动查找所有依赖性并按顺序执行所需的操作：
  1. 选择连续体 > [airgap physics continuum]([空气间隙物理连续体]) > 模型 > 空气间隙网格重构节点，然后将网格操作设为空气间隙零部件的最后一个网格操作。如果未拉伸网格，则最后一个操作通常是生成四面体网格的自动网格操作。
    现已针对空气间隙网格重构全面设置模拟。
  2. 初始化交界面并检查其是否共形。
  3. 根据磁场建模中的准则完成模拟设置。