課程內容大綱:
壹、icem cfd產品介紹。
貳、ddn介面介紹。
一、pipe-junction geometry。
二、sphere-cube geometry。
參、tetra(非結構化四面體)網格操作步驟。
一、pipe-junction geometry。
二、sphere-cube geometry。
肆、prism(邊界薄層)網格操作步驟。
一、pipe-junction geometry。
二、sphere-cube geometry。
伍、hexa(結構化六面體)網格操作步驟。
一、pipe-junction geometry。
二、sphere-cube geometry。
陸、練習
壹、icem cfd產品介紹。
一、前言:
網格的產生一直是計算流體力學(cfd)分析工程師一大困難,往往在先期的開發中,投入相當大的人力及時間在網格的建置,而一不良的網格往往影響後續計算的時間與收斂性的可否。
針對此一困境,本公司特別由美國(icemcfd)引進一套具強大功能的網格產生器,透過簡單的指令操作與極佳的輸出性,讓網格的產生在分秒必爭的工業競爭下,能夠迅速完成。
二、網格型別:
icemcfd所支援的網格格式包含:六面體(hexa)及四面體(tetra)等兩種通用之網格,此外針對物體表面分布層問題,特別加入了prism正交性網格。透過內部品質(quality)的平滑性(smooth)運算,能夠迅速產生良好之連續性格點。
三、支援軟體:
icemcfd之套裝軟體為計算流體力學之網格前處理產生器,可提供搭配結合之計算程式,包含現下工業界常用專業分析軟體,如ansys、cfd、cfx、fluent、ideas、ls-dyna、nastran、phoenics、及star-cd等將近九十種之cfd軟體之網格。
此外,對產品先期開發上,icemcfd可直接接受cad/cam繪圖軟體pre-e所產生幾何外型之圖檔,另外,亦可接受如stl及igs等常用格式之圖檔,使設計與分析能有一貫性之介面接受度,減少開發上不同檔案的轉換。
四、系統需求:
icemcfd目前最新版本為4.13可供使用之系統包含unix工作站及pc 下的nt、nt2000及linux等作業系統,硬體建議256mb的記憶體及600mb以上的硬體空間。一般情況下100百萬的四面體格點所需硬體為128mb的記憶體及200mb的硬碟空間。
支援的顯示能力可達全彩模式(24-bit),在pc上,建議螢幕解析度在1280x1024模式下,能有最佳操作環境。
貳、ddn介面操作。
ddn功能為icem cfd本身所提供之cad/cam模型繪圖軟體,採用icon圖形視窗及指令操作介面方式:
ddn介面說明
例一:pipe junction:
步驟一:輸入點
步驟二:畫弧
步驟三:延伸
步驟四:製麵
步驟五:投影
步驟六:完成外型輪廓
步驟七:三等分半圓弧,產生半圓面
步驟八:挖空內部連線面
例二:sphere-cube
步驟一:輸入點
步驟二:畫框
步驟三:延伸,高度為5
步驟四:製麵
步驟五:制半圓實體
步驟六:貼面設定
步驟七:產生邊線
步驟八:完成底面
參、tetra(非結構化四面體)網格操作步驟。
例一:pipe-junction
步驟一:變更面的名稱
在geometry=>su***ce=>change family
步驟二:建立實體位置
在geometry=>material=>create(screen midpoint)
步驟三:設定網格引數大小
在gemoetry=>su***ce=>mesh params(model)中輸入reference size 5,maximun size 64,勾選natural size。
在geometry=>su***ce=>mesh params(families)中點選cyl2輸入size0.5。
步驟四:存檔後,產生網格
在meshing=>tetra(batch from cad)下,勾選load cut domain。
步驟五:進行smooth
在edit mesh=>smooth開啟smooth功能表,如表所示變更引數,執行smooth選項。
步驟六:完成
例二:sphere cube
步驟一:變更面的名稱
在geometry=>su***ce=>change family
步驟二:建立實體位置
在geometry=>material=>create(screen midpoint)
步驟三:設定網格引數大小
在gemoetry=>su***ce=>mesh params(model)中輸入reference size 2,maximun size 64。
在geometry=>su***ce=>mesh params(families)中點選sym輸入size2。
步驟四:存檔後,產生網格
在meshing=>tetra(batch from cad)下,勾選load cut domain。
步驟五:進行smooth
在edit mesh=>smooth開啟smooth功能表,如表所示變更引數,執行smooth選項。
肆、prism(邊界薄層)網格操作步驟。
例一:pipe-junction
步驟一:開啟prism功能選單
在meshing=>prism開啟選單功能表,勾選欲進行邊界層處理之面的名稱,輸入初始厚度及漸增建擴比例如下表,按accept進行網格產生。
步驟二:完成
例二:sphere cube
步驟一:開啟prism功能選單
在meshing=>prism開啟選單功能表,勾選欲進行邊界層處理之面的名稱,輸入初始厚度及漸增建擴比例如下表,按accept進行網格產生。
步驟二:完成
伍、hexa(結構化六面體)網格操作步驟。
例一:pipe-junction
步驟一:進入hexa工具
在meshing=>hexa=>interactive中開啟下表,選擇no blocking
步驟二:切割區塊
在blocking=>split分割模型,如下所示。
步驟三:變更物質特性
執行blocking=>material=>select block功能,選擇反白之區塊,按滑鼠中鍵接受。
設定為挖空(vorfn)特性。
步驟四:片段曲線連線
執行edge=>group curve=>screen select連線片段曲線,如下。
步驟五:投影
執行projection=>edge->curve=>project指令,投影邊線。
執行project=>vertex->point指令,完成點的投影,需開啟display視窗下的edge=>opts=>project。
執行project displayed。
步驟六:設定網格密度及大小
執行meshing=>su***ce params開啟功能表,設定如下引數。
步驟七:產生網格
在display視窗下,開啟project faces回答yes進行網格產生,開啟mesh選項。執行meshing=>quality check,網格品質不佳。
步驟八:執行o grid處理
執行blocking=>o grid,開啟inner o-grid視窗,選擇live,執行face:add,如下圖之結果,執行accept。
步驟九:建立新網格
重複步驟七,完成。
例二:sphere-cube
步驟一:進入hexa工具
在meshing=>hexa=>interactive中開啟下表,選擇no blocking
步驟二:先前投攝
執行projection=>project displayed,開啟displayedge=>opts=>project。執行edge=>group curve=>screen select,點選半圓底邊之邊線成一封閉之邊線(edge)。
步驟三:
執行projection=>edge->curve=>project,將半圓底邊投射在底面四邊
上。步驟四:產生o-grid
執行blocking=>o grid,開啟o gird選單,materials下點選live,執行face=>add,點選底面相對點,執行accept。
步驟五:移點
開啟display視窗下points選項,執行projection=>vertex->point。
步驟六:挖空內部區塊
執行blocking=>material=>2 corners,點選內部方塊之相對頂點,開啟selection工具,選擇vorfn。
步驟七:設定網格切割密度引數
執行meshing=>su***ce params,設定引數如下。
步驟八:切割網格
點選display視窗下的project face,選擇yes,點選display視窗下的mesh,顯現網格。。
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