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STAR-CCM+流场计算:面网格生成和检查

【摘要】:图5-31 建立Seed Point图5-32 包面网格数量4.重构操作由于重构操作只能针对一套网格进行操作,故需删除掉import网格。图5-33 删除import网格图5-34 确认删除图5-35 重构网格数量5.面网格检查和修复重构操作可以提升网格质量,但是不能保证所有的网格质量均较优。面网格检查采用图5-37中的标准。图5-36 质量较差的网格数量图5-37 面网格检查的标准点击“OK”按钮,出现图5-38所示的对话框。

1.检查Import网格质量

右键选择[Representations]>[Import]>[Repair Surface],出现“Surface Preparation Options”对话框,勾选前四项检查任务,如图5-24所示。点击“OK”按钮,出现Surface Diagnostics对话框,可以看出有问题的面、线、点个数较多,需要进行包面,如图5-25所示。

2.选择网格模型

首先选择“Surface Wrapper”工具,包面时可采用较小尺寸,以保证局部特征的网格精细化,右键选择[Continua]>[Mesh1]>[Select Meshing Models],出现“Meshing Model Selection...”对话框,如图5-26所示,然后选择需要的网格模型。

包面网格尺寸采用表5-2中的数据。

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图5-24 包面前网格质量检查

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图5-25 网格质量检查结果

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图5-26 选择“Surface Wrapper”工具

包面后进行网格质量提升,选择“Surface Remesher”工具,重构时可采用较大尺寸,以简化平滑过渡的车体表面的网格,如图5-27所示。

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图5-27 选择“Surface Remesher”工具

重构网格尺寸采用表5-2中的数据。

表5-2 包面网格和重构网格尺寸设置

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注:如练习时所用的电脑性能不够强大,可采用较大网格尺寸,以减少面网格和体网格数量。

3.包面操作

由于包面操作仅能针对单Region进行,故需在进行包面前将“head”、“fengdang”、“middle”、“tail”这四个Region合并,并改名为“Region1”。

在确定包面尺寸后,利用包面功能中的检查漏洞工具进行漏洞检查,确定在此包面尺寸下是否存在漏洞。

右键选择[Continua]>[Mesh1]>[Models]>[Surface Wrapper]>[Run Leak detection...],出现“Wrapper Leak Detection”对话框。在检查漏洞时,需要建立两个点,即Source Point和Target Point1,分别对应图中的车外和车内两点,如图5-28所示。通过鼠标点击两点,移动到合适的位置,点击“Recompute Template+Paths”按钮,在输出窗口中会提示是否有漏洞存在。如存在漏洞,会显示漏洞位置,可通过修补工具进行修补,然后点击“Recompute Paths”按钮继续检查。如不存在漏洞,则直接包面。

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图5-28 检查漏洞

选择包面方式,点击[Regions]>[Region1]>[Mesh Conditions]>[Volume of Interest Specification](图5-29)。此处选择列车最大外表面,故图5-30属性栏中的“Method”项选择为“External”方式。

若先确定了计算域,则可选择“Largest Internal”或“Seed Point”方式。一般情况下,包内表面时,选择Seed Point可以保证不会丢失面。

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图5-29 选择包面方式

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图5-30 选择“External”方式

如果选择包面方式为“Seed Point”,可右键选择[Regions]>[Region1]>[Mesh Values]>[Wrapper Seed Points]>[New],建立一个Seed Point点,如图5-31所示。Seed Point位置在车与计算域表面之间即可。

包面完成后,网格显示为578万左右,如图5-32所示。

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图5-31 建立Seed Point

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图5-32 包面网格数量

4.重构操作(www.chuimin.cn)

由于重构操作只能针对一套网格进行操作,故需删除掉import网格。如图5-33所示,右键点击[Representation]>[Import],选择“Delete”项,删除import网格。选择图5-34中的“是”按钮,确认操作。

重构操作完成后,[Representations]>[Remeshed Surface]属性栏中的网格数目显示为145万左右,如图5-35所示。

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图5-33 删除import网格

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图5-34 确认删除

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图5-35 重构网格数量

5.面网格检查和修复

重构操作可以提升网格质量,但是不能保证所有的网格质量均较优。

如图5-36所示,右键点击[Representation]>[Remeshed Surface]>[Repair Surface...],弹出如图5-35所示的对话框。

在图5-37中,将Face Quality的最小值改为0.6,将Face Proximity的最小值改为0.3。面网格检查采用图5-37中的标准。

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图5-36 质量较差的网格数量

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图5-37 面网格检查的标准

点击“OK”按钮,出现图5-38所示的对话框。图5-38中显示出各项质量较差的网格数量。

由该对话框可以看出:

Pierced Faces:0

Face Quality<0.6的网格数为183

Face Proximity<0.3的网格数为0

Free Edges:0

Non-manifold Edges:0

Non-manifold Vertices:0

点击图5-38下方的978-7-111-35792-6-Chapter05-47.jpg按钮,视图区出现质量较差的网格。图5-39中的白色网格也可以将鼠标停留在视图区,按“→”键,即可实现质量较差网格的切换。

如果点击图5-36中的“Reset Diagnostic...”,将出现如图5-37所示的对话框,将其中的Face Quality的最小值改为0.5,将Face Proximity的最小值改为0.2,如图5-40所示。

此时,检查结果如图5-41所示。

总体上看,整车面网格质量较好。此处按图5-37中的检查结果进行网格修复。逐个显示质量较差的网格并修复,直至图5-41中各项指标显示为0。

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图5-38 质量较差的网格数量

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图5-39 质量较差的网格

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图5-40 重新检查网格质量

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图5-41 重新检查的结果