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ANSYS workbench网格质量查看.pdf

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附录 A 网格质量
概述
ANSYS 网格划分的网格度量
网格质量度量
网格质量度量
ANSYS 网格质量统计
FLUENT网格质量考虑事项
FLUENT网格质量要求
Skewness 和 Fluent 求解器
求解中网格质量的影响
CFX网格质量考虑事项
CFX网格质量考虑事项
CFX网格正交性
CFX网格扩展因子
CFX网格纵横比
CFX网格质量重要性
网格质量影响要素
网格质量影响要素
网格质量影响要素
网格质量影响要素
网格质量影响要素
改进网格质量策略
改进网格质量策略
改进网格质量策略
改进网格质量策略
改进网格质量策略
混杂的
目标
开始项目
命名选项
编辑网格
网格设置
检查网格
添加虚拟拓扑
虚拟拓扑
检查改进网格
手动添加虚拟单元
检查改进网格
察看流体
添加膨胀
创建流体网格
检查网格质量
流体区域网格
目标
创建网格划分系统
输入几何
几何
网格划分选项
全局网格参数
膨胀和收缩参数
收缩控制
查看收缩控制
扫掠方法
扫掠方法设置
扫掠膨胀
初始表面网格
边尺寸
预览膨胀
Fluent 设置的体网格
使用截面位面查看内部网格
查看最坏单元
CFX 求解器优选项
检查FEModeler中网格质量
保存项目
附录 A 网格质量 A-1
Appendix A: Mesh Quality 概述 Training Manual • 网格质量度量 – Skewness – 可接受比 – 最差单元 • FLUENT 求解器的网格质量考虑 – 一般考虑 – 求解中网格质量的影响 • CFX 求解器的网格质量考虑 • 网格质量影响因子 – CAD 问题 – 网格分解和分布 – 划分方法 – 膨胀 • 改进网格质量策略 – CAD 清除 – 虚拟拓扑 – 收缩控制 – 理性网格尺寸和膨胀设置 – 一般推荐 • 作业 A.1 汽车集流管的虚拟拓扑 • 作业 A.2 FLUENT 和CFX 网格质量度量 A-2
Appendix A: Mesh Quality ANSYS 网格划分的网格度量 • Mesh选项中可得到Mesh Metric,可对其 进行设置和查看来评估网格质量 • 不同物理环境和不同求解器对网格质量有 Training Manual 不同的要求 • ANSYS 网格划分中可得到的网格度量有: – 单元质量 – 纵横比 – 雅可比 – 扭曲因子 – 平行误差 – 最大拐角 – 偏斜 A-3
Appendix A: Mesh Quality 网格质量度量 偏斜 两种方法定义偏斜: 1. 基于等边形的体的误差: • 偏斜 = 最优单元尺寸 单元尺寸 − 最优单元尺寸 • 只用于三角形和四面体 • 三角形和四面体的默认方法 2. 基于规一化的角误差: • 偏斜 = ⎡ θθ − max e max ⎢ 180 θ − ⎣ e , min θθ − e θ e ⎤ ⎥ ⎦ eθ 其中 是等角的面 /单元 (对三角形和四面体为 60, 对四边形和六面体为90) • 适用于所有的面和单元形状 • 使用于棱柱和棱锥 Training Manual 最优 (等边的) 单元 实际单元 球 maxθ minθ 0 1 完美的 最坏的 A-4
Appendix A: Mesh Quality 网格质量度量 纵横比 • 一般三角形和四边形的形貌是最长比与最短 边比的函数(详细见 User Guide) • 对等边三角形或正方形等于1 (理想的) Training Manual 纵横比 = 1 高纵横比四边形 纵横比 = 1 高纵横比三角形 A-5
Appendix A: Mesh Quality ANSYS 网格质量统计 • 对表面网格(在预览表面网格生成后)和体 网格 (在预览膨胀层或网格生成后) 已选 择的网格度量,将显示 min, max, averaged和standard deviation • 在树状略图的Mesh对象下,使用Show Worst Elements 可突出显示最坏单元 Training Manual A-6
Appendix A: Mesh Quality FLUENT网格质量考虑事项 Training Manual • FLUENT 需要高质量的网格来避免数值发散 • 涉及几个网格质量度量, 但skewness 是主要的度量 • 纵横比和单元尺寸的变化也很重要 • 最坏情况并取决使用的求解器(基于密度或基于压力), FLUENT 可容忍差 的网格质量,而一些程序可能需要更高的网格质量,分辨和好的网格分布 • 差质量单元的位置有助于确定它们的影响 • Statistics 中将得到一些总体的网格质量度量 • 其它网格质量度量FLUENT用户图形界面菜单中 Mesh/Info/Quality下得到, 或使用 TUI命令‘mesh/quality’ A-7
Training Manual • 差网格质量可能导致不精 确求解和缓慢收敛 • 一些程序可能要求比建议 值更低的偏斜值 Appendix A: Mesh Quality FLUENT网格质量要求 • 对Fluent最重要的网格质量度量是: – Skewness – Aspect Ratio – Cell Size Change (ANSYS 网格不能执行) 对所有或大多数程序: • Skewness: – 对六面体, 三角形和四边形: 应小于 0.8 – 对四面体: 应小于 0.9 • Aspect Ratio: – 应小于 40, 但取决于流体特性 – 膨胀层可容忍大于 50 • Cell Size Change: – 应在1与2之间 A-8
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