來源：BETA工程仿真系統(tǒng)

本文旨在對ANSA中的CFD網(wǎng)格細(xì)化策略進(jìn)行簡單介紹。首先介紹如何使用sizefield功能進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化，之后在下一篇文章中將繼續(xù)介紹其他CFD網(wǎng)格細(xì)化方法。

1.功能位置

在24版本及之前需要使用CFD 布局打開ANSA，再通過MESH>Octree>Size field激活該功能，如下所示。

在25版本中可通過Surface Mesh下CONTROL功能組中的Size Field功能進(jìn)行激活。

2.功能簡介

該功能基于八叉樹算法，用于對面網(wǎng)格和體網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格單元尺寸控制，通過多種類型的規(guī)則來幫助設(shè)置網(wǎng)格細(xì)化區(qū)域。目前提供的規(guī)則類型有：Closed surface, Surface offset, Surface section, Cylinder, Sphere, Size box and Curve。下面對這些規(guī)則進(jìn)行簡單介紹。

2.1 Closed Surface

該規(guī)則通過輸入網(wǎng)格細(xì)化區(qū)域的曲面描述到ANSA中，例如從META中導(dǎo)出的等值面或總壓為0的面，并指定該區(qū)域允許的最大單元長度。

下面為將從META中導(dǎo)出的total pressure = 0 的等值面作為closed surface 網(wǎng)格細(xì)化區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密的效果。綠色的PID即為導(dǎo)入的Iso-surface。

2.2 Surface offset

Surface offset規(guī)則，一共分為兩個(gè)部分，Shape和Size. 整體上來說Shape是對網(wǎng)格加密區(qū)域的形狀進(jìn)行控制，而Size則是對網(wǎng)格尺寸進(jìn)行控制。可通過Shape > Offset指定車身外輪廓的偏移量，通過設(shè)置Size欄下的參數(shù)來控制沿偏移方向上的網(wǎng)格尺寸大小。可使用此規(guī)則細(xì)化車身外輪廓附近的網(wǎng)格，并通過sweep選項(xiàng)進(jìn)一步細(xì)化尾流區(qū)域的網(wǎng)格。以下為使用build功能進(jìn)行可視化的效果，可以通過右側(cè)的云圖條直觀的查看網(wǎng)格尺寸分布情況。

2.3 Surface section

Surface section規(guī)則主要用于機(jī)翼等類型的模型上。可通過該規(guī)則控制指定方向上的網(wǎng)格長度變化情況。

2.4 Cylinder

Cylinder規(guī)則，和surface offset類似，也是通過設(shè)置Shape和Size欄的相關(guān)參數(shù)值來控制網(wǎng)格加密區(qū)域的形狀和網(wǎng)格尺寸。

2.5 Sphere

Sphere規(guī)則，可生成球形的網(wǎng)格加密區(qū)域。

2.6 Size Box

可通過Deck > Size Box 功能創(chuàng)建靈活的六面體形狀盒子，該規(guī)則可對包裹在盒子內(nèi)部的模型區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化，對于同一模型可指定多個(gè)不同形狀的size box。

2.7 Curve

Curve規(guī)則，通過選擇曲線并指定曲線上不同位置處的網(wǎng)格尺寸生成各向異性網(wǎng)格加密區(qū)域。自V24.1版本及以上該功能已被添加進(jìn)Batch Mesh功能中，如下圖所示，注意需要使用CFD layout打開ANSA。

Size Curve 規(guī)則包含沿曲線長度方向的最大長度變化值和沿曲線法線方向的各項(xiàng)異性網(wǎng)格變化值，這些長度也可顯示在圖形區(qū)中，用于目視檢查各向異性網(wǎng)格的長度和長寬比。

采用Constant常量模式，可對會話中的所有PID應(yīng)用各向異性方法；采用Variable變量模式，各向異性方法的應(yīng)用會受到用戶自定義半徑的限制。

以下示例生成的網(wǎng)格包含遵循曲線規(guī)則的各向異性網(wǎng)格，并在不同規(guī)則的邊界處自動融合為各向同性網(wǎng)格。

變量模式下的曲線規(guī)則存在有效曲率半徑，可產(chǎn)生額外的局部各向異性。

目前Cylinder和Surface section規(guī)則逐漸被新版本的Batch Mesh>Size Field卡片下的Size Curve功能代替。

作者 | 趙周橋

BETA CAE 工程師