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Truegrid学习指南.pdf

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三峡大学土木水电学院 肖泽云 三峡大学土木水电学院 肖泽云 TrueGrid 是美国 XYZ Scientific Applications 公司推出的著名、专 业通用的网格划分前处理软件,支持大部分有限元分析 (FEA)及计算 流体动力学(CFD)软件。它采用命令流的形式来完成整个建模过程, 可以支持外部输入的 IGES 数据,也可以在 TrueGrid 中通过 Block 或 Cylinder 命令来创建基本块体,然后使用TrueGrid 强大的投影功能完 成各种复杂的建模。 本文主要参考 TrueGrid 用户手册等资料,结合作者的学习经验来 具体介绍 TrueGrid 中常见的建模命令。全文共分十六个部分,从最 基础的启动 TrueGrid 开始介绍,文中凡属于命令部分都用红色字体 表示。由于作者水平有限,文中错误在所难免,敬请各位朋友批评指 正!另外文中部分内容参考 TrueGrid 用户手册等资料,版权归原作 者所有! 作者联系地址:湖北省宜昌市三峡大学土木水电学院 邮编:443002 Email: xwebsite@163.com QQ : 289700062 QQ:289700062 第 1 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 目 录 一、启动 TrueGrid...........................................................................................................................4 二、TrueGrid 的三个阶段...............................................................................................................5 1、Control Phase......................................................................................................................5 2、Part Phase............................................................................................................................5 3、Merge Phase........................................................................................................................5 三、TrueGrid 中生成网格的基本步骤...........................................................................................7 四、TrueGrid 中的基本概念...........................................................................................................8 1、物理网格和计算网格.........................................................................................................8 2、索引 ....................................................................................................................................9 五、基本操作 ................................................................................................................................11 1、文件保存 ..........................................................................................................................11 2、保存文件 ..........................................................................................................................11 3、文件内容 ..........................................................................................................................11 4、文件输出 ..........................................................................................................................11 5、复制、粘贴命令 ..............................................................................................................12 6、命令提示 ..........................................................................................................................12 7、快捷键 ..............................................................................................................................12 8、其他 ..................................................................................................................................12 六、第一个例子 ............................................................................................................................13 1、生成初始化块体 ..............................................................................................................13 2、生成辅助面 ......................................................................................................................13 3、投影 ..................................................................................................................................14 七、部件合并实例 ........................................................................................................................15 1、生成圆柱体 ......................................................................................................................15 2、生成球体 ..........................................................................................................................15 3、合并 ..................................................................................................................................16 4、删除辅助面 ......................................................................................................................16 八、立方体网格 ............................................................................................................................17 1、一个单元的简单立方体...................................................................................................17 2、多个单元的立方体 ..........................................................................................................17 3、不同网格尺寸的立方体...................................................................................................18 4、删除块体单元 ..................................................................................................................18 九、圆柱体网格 ............................................................................................................................20 1、一个简单圆柱体网格.......................................................................................................20 2、中间为空的圆柱体 ..........................................................................................................21 3、空心圆柱体 ......................................................................................................................23 4、圆柱球帽 ..........................................................................................................................23 5、圆台型网格 ......................................................................................................................24 6、圆柱球帽壳体 ..................................................................................................................27 十、简单平面 ................................................................................................................................30 1、一个圆形平面 ..................................................................................................................30 2、圆环平面 ..........................................................................................................................32 QQ:289700062 第 2 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 3、中方外圆平面 ..................................................................................................................34 4、偏心圆环 ..........................................................................................................................36 5、右三角形平面 ..................................................................................................................37 6、中间有孔的正方形平面...................................................................................................39 十一、球体网格 ............................................................................................................................41 1、简单球体网格 ..................................................................................................................41 2、球形壳体 ..........................................................................................................................43 3、薄球壳体 ..........................................................................................................................43 4、利用圆柱实体创建简单的实体球壳...............................................................................44 5、阶梯型球壳体 ..................................................................................................................45 十二、圆柱形对象 ........................................................................................................................47 1、空心柱子 ..........................................................................................................................47 2、光纤模型 ..........................................................................................................................48 3、弯管 ..................................................................................................................................53 4、叉管 ..................................................................................................................................56 5、相交管道 ..........................................................................................................................62 十三、圆环对象 ............................................................................................................................67 1、带孔圆环 ..........................................................................................................................67 2、简单齿轮 ..........................................................................................................................71 3、组合齿轮 ..........................................................................................................................74 十四、托架 ....................................................................................................................................76 1、带孔托架 ..........................................................................................................................76 2、L 型托架...........................................................................................................................78 十五、指定材料属性 ....................................................................................................................86 1、指定材料属性 ..................................................................................................................86 2、显示材料对应模型 ..........................................................................................................86 3、删除材料 ..........................................................................................................................87 十六、文字模型 ............................................................................................................................89 1、建立模型 1.......................................................................................................................89 2、建立模型 2.......................................................................................................................92 3、合并模型 ..........................................................................................................................94 十七、非溢流坝坝体模型.............................................................................................................95 1、建立块体并删除多余网格...............................................................................................95 2、建立圆弧段 ......................................................................................................................96 3、建立上游辅助平面并投影...............................................................................................97 4、建立下游辅助平面并投影...............................................................................................97 5、合成并输出模型 ..............................................................................................................98 参考资料: ..................................................................................................................................101 QQ:289700062 第 3 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 一、启动 TrueGrid 选择“开始——程序——XYZ Scientific Applications ——TruGrid”,如下图所示: 启动 TrueGrid 时,会出现打开 tg 文件(tg 文件为 TrueGrid 的文件格式)的窗口,如 果不打开已有的 tg 文件,则直接点击 Cancel 按钮进入 TrueGrid 的 control 阶段,如下图所 示: QQ:289700062 第 4 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 二、TrueGrid 的三个阶段 TrueGrid 的有三个阶段:Control Phase、Part Phase 和 Merge Phase。对应于各个阶段, 在 TrueGrid 的左上角窗体标题上有显示。 1、Control Phase 在启动 TrueGrid 时,如果不打开 tg 文件,默认的状态即为 ControlPhase,在该阶段文 本菜单窗体如下图所示: 该阶段能运行的功能主要有:设定输出、定义材料属性、导入几何模型等。在这个阶 段不能使用图形功能。 2、Part Phase 通过 Block 或 Cylinder 命令即可进入 Part Phase 阶段,该阶段主要创建几何模型、生 成网格等。在该阶段会出现三个新的窗口:计算窗口(Computational)、物理窗口(Physical)和 环境窗口(Environment),同时原来文本菜单窗体的标题变成了 Part Phase,如下图所示: 计算窗口用于显示块网格间的逻辑结构关系,物理窗口用于显示网格和几何模型,环 境窗口用于对模型显示等进行一些操作设置。在 Part Phase 中进行的操作主要包括初始网格、 定位、投影、编辑、光滑处理块网格等,同时还可以定义边界条件和荷载。 3、Merge Phase 在该阶段主要是将各个块网格通过粘合、合并节点等方式来装配成一个整体模型,也 QQ:289700062 第 5 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 称 合 并 网 格 阶 段 。 在 这 个 阶 段 没 有计 算 窗 口 , 只 有 物 理 窗 口 (Physical) 和 环 境 窗 口 (Environment)。在 Merge Phase 中进行的操作主要包括文件输出、边界条件及荷载的施加、 网格质量检查以及网格的可视化操作等。直接输入命令 merge 即可进入 Merge Phase(同样, 输入 control 命令可以进入 Control Phase),如下图所示: QQ:289700062 第 6 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 三、TrueGrid 中生成网格的基本步骤 在 TrueGrid 中生成网格的基本步骤主要分为三步:第一步,启动 TrueGrid;第二步, 基本设置,包括输入文件名、根据解算器选择网格导出的格式、选择材料类型和参数、设置 滑移界面和对称面属性、导入几何体等;第三步,生成网格,生成一个或多个 block、选择 节点数目设置其分布、生成辅助几何体、生成网格、检查网格质量、设置边界条件;第四步, 合并网格,主要包括合并零件形成一个完整的几何体、检查网格质量、生成梁及其他特殊单 元体、输出网格等。 具体在进行操作时,主要分为如下几个过程: 1)根据建模对象的几何外形、特征,进行必要的分块并画出每一块的草图(如果在 TrueGrid 中建模,此步可省略); 2)启动 TrueGrid,选择输出选项(如 Ansys、Abaqus 等); 3)导入 IGES 文件,或直接在 TrueGrid 中建模; 4)建立每个块体(Block); 5)删除不需要的区域(DE),将一些区域移动到关键位置(PB,PBS,Q,TR); 6)将块体交界面上的网格节点对齐,将块体的边界投影到曲线上; 7)选择块体区域面投影到目标曲面上,再在需要的部位添加单元; 8)选择节点在曲线上的分布方式,对于一些面上的网格进行特别的平滑和插值处理; 9)对于一些交线上的网格进行特别的平滑和插值处理; 10)定义加载材料和边界条件(PB,PBS,Q,TR); 11)定义材料属性,选择模型分析选项; 12)合并各个块体,捏合重叠节点(Merge,STP,BPLOT,PLOT,LABELS,CO); 13)输出结果(Writer)。 QQ:289700062 第 7 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
三峡大学土木水电学院 肖泽云 四、TrueGrid 中的基本概念 1、物理网格和计算网格 物理网络位于几何空间,就是建立的模型;计算网格位于抽象空间,它只包含整数点。 计算网格相等于物理网络的导航图,便于对物理网格进行操作。物理网格即几何模型网格可 以在物理窗口中看到,计算网格也可以在计算窗口中看到。 在计算窗口中,如下图所示,在计算窗口中三个方向的菜单条分布表示 I、J、K 方向, 即几何坐标系中 X、Y 和 Z。 通过在计算窗口中选择 I、J 和 K 方向的索引,对应在物理窗口中选择这些索引所对应 的几何对象。 如果在 I、J 和 K 三个菜单条中都选择了索引,则选择的对象为点,如下图所示(红色 表示选中): 如果只选择了两个方向的索引,则选择的对象为线,如下图所示: QQ:289700062 第 8 页 共 101 页 Email:xwebsite@163.com
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