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第4章 网格划分

图4-18 球体域细化结果

2.Contact Sizing(接触尺寸控制)

Contact Sizing主要控制接触区域的几何面的网格细化,当模型中存在接触面时,通过插入Contact Sizing可以保证接触面上的网格大小统一,有利于接触面之间的求解计算和收敛。Contact Sizing控制方式有两种,分别是Element Size和Relevance。

图4-19所示为控制Contact Sizing参数的绘制结果,其中选择Relevance控制方式,数值为80,可以看出在接触面位置,网格被按要求细化处理。

图4-19 接触面处细化网格结果示意图

3.Refinement(网格重新细化控制)

Refinement针对几何体的线和面进行操作,达到细化网格的目的。Refinement可选参数为1~3三个数,数值越大,作用的对象网格划分越细。选择圆柱结构端面进行细化,设置参数为3,结果如图4-20所示。

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图4-20 端面网格细化

4.Face Meshing(映射面网格划分控制)

Face Meshing用于控制几何体表面生成结构化网格,结构化网格有助于分析求解。右键单击Mesh,可以通过Show高亮显示进行Face Meshing的可映射几何面。如图4-21所示,其中高亮面为可映射面,其网格划分明显比其他面生成的网格更加规则。

图4-21 映射面网格划分结果示意图

5.Match Control(匹配控制)

Match Control常用于对具有阵列性、周期性拓扑形状的网格结构进行划分控制,如旋转机械、涡轮等结构。定义此类划分应在High Geometry Selection和Low Geometry Selection中指定模型的周期性边界,同时定义旋转的圆柱坐标系,如图4-22所示。

第4章 网格划分

图4-22 匹配控制下的网格划分结果示意图

6.Pinch(收缩控制)

Pinch在划分网格时将自动去除模型上面的微小特征,如小孔、细缝等。该控制方法仅对点和线起作用,对面和体不起作用。在进行划分之前需要定义收缩容差(Pinch Tolerance)。需要注意,该方法不支持笛卡儿法网格划分。

7.Inflation(膨胀控制)

Inflation被称为膨胀控制,当分析项目中关注边界位置处的结果时,尤其是对于流体分析中模拟不同边界层之间的作用关系时,需要在边界位置进行网格的细化,保证在边界位置生成细化的高质量网格,可以采用Inflation进行参数控制。

Inflation设置有三种选择,分别为Total Thickness、First Layer Thickness以及Smooth Transition,通过设置边界位置膨胀的层数、厚度或者过渡等级实现较高质量网格的划分。如图4-23所示,在结构两端面设置Inflation控制,采用形式为平滑过渡(Smooth Transition),可以在两端面生成细化的膨胀网格层。

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图4-23 Inflation参数控制网格划分结果示意图

4.4.3 网格质量检查

完成网格的全局和局部设置并划分结束后,需要对划分的结果进行检查,只有保证网格质量满足分析要求,才能够进行后续的求解设置。网格质量检查包括很多项目,二维单元包括网格单元质量、纵横比、翘曲度、雅克比等,三维单元除了包括二维单元的指标,还额外包括单元坍塌比、体积扭曲度等,这些项目全部在Mesh Metric列表中,如图4-24所示。

图4-24 网格质量检查项目列表

下面针对各项具体的网格质量指标进行详细叙述。 1.单元质量(Element Quality)

单元质量是一个复合的质量指标,范围介于0~1,是单元体积与单元边长之间的比值,当比值为1时

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