三峡大学土木水电学院 肖泽云
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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
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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
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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
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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:
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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
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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:
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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)。
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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:
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