六面体网格划分技术在ANSYS ICEM中的应用.pdf

简介：
本文档探讨了六面体网格划分技术，并详细介绍了其在ANSYS ICEM软件中的具体应用方法和技巧，旨在提升工程仿真分析效率与精度。 ### ANSYS ICEM 六面体网格划分技术详解 #### 六面体网格划分技术概述 六面体网格划分技术是ANSYS ICEM CFD软件中的一个重要功能，被广泛应用于计算流体力学(CFD)分析中。与四面体网格相比，六面体网格因其更高的精度和效率而在工程仿真领域备受青睐。本段落档旨在详细介绍在ANSYS ICEM CFD中进行六面体网格划分的具体方法和技术特点。 #### 自顶向下与自底向上的网格拓扑创建 六面体网格划分过程中采用了两种不同的拓扑创建策略：自顶向下(top-down)和自底向上(bottom-up)。 - **自顶向下**：这种方法强调从整体出发，先构建一个围绕整个几何模型的大块(block)，然后逐步细分这个大块以匹配具体的几何特征。这种方式更注重于快速建立复杂的网格结构，并且便于后续的细化调整。 - **自底向上**：与此相反，自底向上的方法则像是砖瓦匠的工作方式，从最基础单元开始构建最终的网格结构。这通常涉及创建基本块并逐步扩展和完善网格。 这两种方法并不是孤立使用的，常常结合使用以达到最佳效果。 #### 六面体网格划分步骤 六面体网格划分的基本步骤可以概括为以下几个方面： 1. **创建初始块结构**：无论是2D还是3D几何体，都需要先构建一个环绕其周围的初始块。 2. **分块**：通过分割操作细化块结构，使其更好地匹配几何特征。 3. **删除不必要的块**：移除那些不影响最终网格质量的不必要部分以简化网格结构。 4. **建立关联**：在几何体和块之间建立联系，确保网格能够准确反映几何特性。 5. **移动顶点**：通过调整顶点位置进一步优化网格结构使其更加贴合几何形状。 6. **指定网格尺寸**：根据需求设置不同区域的网格大小以满足精度要求。 7. **质量检查与优化**：观察和评估网格质量并进行必要的调整和改进。 8. **输出网格**：完成划分后，将生成的网格导出供后续分析使用。 #### 几何与分块术语 在讨论六面体网格划分时，需要了解以下基本概念： - **几何**: 包括点(point)、曲线(curve)、曲面(surface)和体积(volume)。 - **分块**：指的是将几何体分割成若干个小的结构单元的过程。每个小单元包含顶点(vertex)、边(edge)、面(face)和块(block)。 #### 创建适合几何体的块结构 为了确保生成的六面体网格能够精确匹配目标几何体，通常从一个包围整个模型的大块开始，并逐步细分直至获得满意的结构。在这个过程中，可能会删除一些不必要的小单元以减少复杂度。 #### 建立几何与分块之间的关联 为保证最终网格准确性，在几何和块之间建立联系至关重要。这通常是通过在边和曲线间建立对应关系来实现的，确保块边界准确投影到几何体上。 #### 移动顶点 为了进一步优化网格结构，可以手动调整顶点位置。这可以通过自动或手工方式完成，并可以根据需要选择移动方向（如沿着固定平面或线矢量）以更好地贴合形状要求。 #### 结论 六面体网格划分技术在ANSYS ICEM CFD软件中是一项关键功能，它允许用户灵活地构建高质量的网格结构来满足复杂的工程分析需求。通过结合自顶向下和自底向上的方法，并细致调整网格尺寸及进行质量检查，可以有效提高分析结果的准确性和可靠性。