体网格生成器控制和值

本节详细介绍适用于所有体网格生成器的通用控制、值和右键单击操作。特定于某个网格生成器的控制会在此网格生成器的参考章节中详细介绍。

如果从自动网格操作中移除体网格生成器,Simcenter STAR-CCM+ 将保存任何用户自定义设置,并在重新激活体网格生成器时恢复它们。

通用属性

以下属性适用于所有体网格生成器(不包括可选体网格生成器),除非另外说明:
基于场函数的细化
指定基于现有解算方案的场函数网格细化的场函数。此选项不适用于薄体网格生成器。
运行后网格优化器
激活时,在装配网格上运行基于节点的优化器,以修复低于任何网格生成器组合的已修补网格单元质量阈值的低质量网格单元。优化器还会移动体网格的内部节点以提高网格度量。请参见网格质量。在某些情况下,优化器会对高于网格单元质量阈值的网格单元产生不利影响。此选项在默认情况下已激活,尽管此属性会产生额外的 CPU 开销,但通常无需停用它。
四边形输入表面共形
激活后,体网格边界与重构网格的输入表面相匹配。仅当表面重构的网格化方法设为四边形主控时,此选项才可见。与棱柱层网格生成器和四边形主控表面网格结合使用时,四边形输入表面共形属性可用于多面体网格生成器。
与现有网格共形
激活时,可使用四面体核心体网格生成器与不同自动网格操作中的其他部件生成共形网格。
请参见跨操作共形四面体网格化。

核心网格优化属性

在网格生成过程中,Simcenter STAR-CCM+ 会对质量低于预期质量阈值的一小部分网格单元进行多次优化。核心网格优化器有以下四种技术来提高网格质量:面交换、边交换、平滑和不同优化周期内的局部网格重构。

多面体网格生成器先在基础四面体网格上运行这些循环,然后再将此网格转换为多面体网格。

在默认情况下,Simcenter STAR-CCM+ 会运行集成核心网格优化器。这种优化可在类似或更短的处理时间内使网格达到类似或更好的质量,而无需用户交互。Simcenter STAR-CCM+ 提供了早期版本的原有核心网格优化器,可以根据需要激活它。但是,此原有优化器具有一些用户可定义的输入,而当前的优化器是自动的。

运行原有核心网格优化器已停用Simcenter STAR-CCM+ 会运行集成核心网格优化器。
运行原有核心网格优化器已激活

Simcenter STAR-CCM+ 会运行原有核心网格优化器。原有核心网格优化器可用于在异常情况下恢复到之前使用的设置。

浏览至默认控制 > 核心网格优化,然后设置两个用户可定义的属性:
优化循环
指定网格生成器在四面体网格上运行的优化循环次数(或者对于多面体网格,则为在生成多面体网格单元前,在初始四面体网格上运行的优化循环次数)。建议的范围介于 1(最低质量)和 3(最高质量)之间。较高的价值导致收益递减。
通常,应用最高质量级别会将网格化时间增加 10 倍,网格单元数增加 15%,而质量改进却微乎其微。建议您保持在上面列出的默认范围内。
质量阈值
指定目标网格质量。将此属性与优化循环结合使用可提高网格质量。建议的范围介于 0.4(最低质量)和 0.6(最高质量)之间。提高质量也会增加网格化时间。
将质量阈值设为最大值可将整个网格纳入优化。Simcenter STAR-CCM+ 会浪费时间尝试将整个网格优化到不可行的水平。
“质量阈值”可限制四面体平均比,该比值定义如下:
Tetrahedron Mean Ratio=12×(3v)2/3∑ili2
其中:
  • v — 网格单元体积
  • l — 边长
注优化循环和质量阈值均不适用于切割体网格单元生成器。

后网格优化

优化边界节点
激活时,优化器会移动网格边界上的节点以提高网格质量。通过激活此属性,边界上附着的低质量网格单元的修复概率得以提高。这会导致边界附近修补的网格单元减少。
优化网格单元拓扑
激活时,优化器有助于防止形成可导致求解发散的单元网格。特别地,如果流体区域的通道比较狭窄,导致其中的棱柱层缩减(因为没有足够的空间用于棱柱),那么剩余的核心单元网格可能会跨越边界。由于无法计算这些网格单元的梯度,因此网格单元拓扑优化功能会分割这些网格单元。此选项仅适用于切割体网格单元和多面体网格生成器。

体积增长率

对于基于部件的网格化,当使用四面体或多面体网格生成器时,体积增长率会控制网格尺寸从周围表面上的尺寸过渡到核心尺寸的速率。同样,相同的控制也决定了从细化区域到核心的网格过渡。以下屏幕截图显示了穿过立方体的平面截面;在该立方体上,体积增长率已设为相对较高的值 2.0,这意味着网格尺寸随着与表面的距离而快速变化。

体积增长率
此属性用于定义网格尺寸的增长。此值应设为 1.0 和 2.0 之间。增长率 1.0 与在整个指定区域具有均匀密度的网格关联。提高增长因子会增加网格单元尺寸随着离边界的距离而增长的速率,直至达到“最大网格单元尺寸”所设置的限制。
此因子还会影响从细化区域中设置的网格单元尺寸到远离细化区域和边界的网格单元的过渡。
可以使用常数值或全局参数(请参见全局参数)定义体积增长率。

共形接触属性

接触
可用于选择部件表面接触。仅当在四面体网格生成器节点中激活与现有网格共形时,此属性才可用。

最大四面体尺寸

最大四面体尺寸节点限制域中任意位置允许的最大网格单元尺寸。

对于多面体网格,在此设置的值会应用于最初由多面体网格生成器生成的基础四面体网格。然后,四面体网格会在二元化过程中转换为多面体网格。因此,最大网格单元尺寸限制不直接应用于多面体网格;但是,它通过中间四面体网格间接影响网格单元尺寸。

最大网格单元尺寸
对于切割体网格单元生成器,用于切割体网格生成器时,此参数可控制模板加密方案中的最大允许网格单元尺寸。选择尺寸类型属性可控制激活值的两个输入选项中的哪一个,相对于基数的值还是绝对值。
尺寸类型
用于将最大网格单元尺寸定义为绝对值或相对于基数的值的百分比。

部件优先级

用于设置并发和并发-并行网格化执行模式的优先级。部件优先级节点仅在以下情况可见:
  • 网格生成器执行模式属性设为并发或并发-并行,请参见自动网格属性。
  • 每个部件网格化已激活。
注并发和并发-并行执行仅当在至少三个处理器上运行时激活。如果在较少的处理器上选择并发或并发-并行执行,仍可以配置优先级、保存项目并将项目发送到另一个系统上执行。
排序条件
对于并发网格执行,可用于指定将输入部件分类为组的准则。这些组确定执行顺序,即首先对哪些部件进行网格划分。
  • 默认 - 部件按表面网格三角形的数量进行排序,数量越多的部件优先级越高。
  • 表面面积 - 部件按表面面积从大到小的顺序网格化。表面积根据每个部件的根描述计算得出。
  • 体积 - 部件按体积从大到小的顺序网格化。体积根据每个部件的根描述计算得出。使用的是体积的绝对值,因此开放体积和负体积部件会影响顺序,并且列出这些部件的“输出”窗口中会输出错误。
  • 手动 - 用于在优先级集合中对部件进行分类,优先级集合的索引越低,优先级越高。不在任何优先级集合中的部件的优先级最低。

    手动激活后,部件优先级下将显示额外节点优先级索引。要创建优先级集合,右键单击部件优先级节点,然后选择新建。

    此选项可用于手动将计算成本高的部件设为优先。输出窗口将显示网格化过程中每个部件的计算时间。

如果某一优先级范围内选定准则持平,Simcenter STAR-CCM+ 将使用部件创建日期确定执行顺序,首先执行最旧的部件。

通用右键单击操作

恢复默认设置
可将所有属性恢复为默认值。