Simcenter STAR-CCM+ 2510
User Guide
Simcenter STAR-CCM+ 对计算网格上的物理问题进行求解。 要提供此网格，首先使用内部或外部工具来定义几何，然后创建网格生成流程，其操作在可重复步骤中生成网格。
网格是几何域的离散表示。此域可以包括真实几何及其内容和周围环境。
本节介绍用于在零部件级别设置和生成体网格的建议工作流。
对低质量或复杂 CAD 几何进行包面，以生成闭合的流形面网格。
3D-CAD 是 Simcenter STAR-CCM+ 内基于特征的参数化建模器，可用于从头开始构建几何。利用 3D-CAD 创建的几何作为 3D-CAD 模型存储，随后可转换为几何零部件，以便与网格化和模拟过程集成。
用户指南的此部分介绍如何使用 Simcenter STAR-CCM+ 中提供的参数化固体建模器 3D-CAD。 同时还介绍可用于进一步准备几何模型及其表面的功能和工具。
表面修复工具将诊断网格化表面和部件曲线中的错误，并提供相关的修复工具。使用同一工具，可通过搜索基于面的特征和属性，然后将结果分配给新的或现有零部件表面或曲线，来重新组织离散几何。
在设置模拟的过程中，一个重要环节是定义几何部件与区域、边界以及交界面之间的关系。
在几何表面定义的边界体积内，Simcenter STAR-CCM+ 可以为有限体积和有限元求解器构造网格。
Simcenter STAR-CCM+ 中的网格生成器为分配给区域的几何部件生成表面与体网格，为分析做好准备。
基于部件的网格化 (PBM) 是一种网格化策略，可用于创建一个或多个网格操作，从而为准备、修复和处理几何定义工作流。PBM 的主要优点是：创建的每个网格操作均属于可重复线性过程的一部分。
创建包面操作并选择要包围的零部件。
标识并封闭几何中任何明显的间隙。运行泄漏检测工具，标识不太明显的间隙和孔。
防接触可确保选定闭合表面在包面中不相互接触。
相关体积控制可确定包面从输入部件中抽取的体积。包面属性可控制包面。
生成基本包面并检查保真度。
通常，在加密包面之前，使用粗糙设置对几何包面。对输入几何或包面设置进行局部更改后，局部包面可加速包面的重新执行。凭借此功能，Simcenter STAR-CCM+ 可只包围所定义区域内的表面，而其他表面保持不变。局部包面不会对被局部包面选项排除的表面进行包面。
可通过三个不同的过程将包面零部件分配给区域，具体取决于要实现的目标。
网格化部件将生成导入的 CAD 几何的表面离散和体积离散。求解器使用此离散获得物理解。
局部网格化可在几何或网格设置更改（并且用户已拥有最初完成的网格）后加快网格生成的重新执行。借助此功能，Simcenter STAR-CCM+ 可在定义的位置对表面或体积进行网格重构，而无需重新生成完整网格。
Simcenter STAR-CCM+ 支持在模拟过程中由二维网格单元层最佳表示的薄壁结构。这些单个网格单元层为壳体。
各向异性网格化可用于生成表面网格，其中包含与特征（各向异性面）对齐的拉伸四边形单元。通过使用拉伸单元，可以减少网格中的面数，同时保持几何精度和解算精度。
使用拉伸网格生成器，可以将现有体网格延伸至开始表面的原始尺寸之外，延伸时既可与现有体网格垂直，也可沿指定方向进行。
对于基于场函数使表面网格变形操作，可以使用来自外部源的表格数据定义位移场。首先，将外部数据以 .csv 文件格式导入 Simcenter STAR-CCM+。然后，创建一个矢量场函数，对导入的数据进行插值并提供位移场。
Simcenter STAR-CCM+ 提供替换零部件操作，可用于对一个或多个不同的零部件重复网格生成流程。通过来自全局参数的文件输入定义替换零部件时，可以使用设计管理器在设计研究期间提供文件名列表。
Simcenter STAR-CCM+ 中与体网格关联的区域可以在分析过程中的任意时间替换为另一个拓扑结构相同的体网格。
抽取面网格功能可用于在体网格变形后检索面网格。通过此功能可以使用新形状重构体网格。
操作是可按顺序流程在几何上执行的动作。此流程有助于实现灵活、可重复的网格化过程。操作对几何部件执行动作，以便能够在其输入部件或属性发生更改时轻松重复执行这些动作。
网格描述是属于几何部件的面网格或体网格的版本。几何部件可以有多个与之关联的面网格描述。通过导入表面或执行操作，可以创建和更改描述。
自定义控制将覆盖面网格生成器和体网格生成器的任何默认控制。通过此工具，可为部件曲线、部件表面、几何部件和指定体积加密或粗糙化网格。
Simcenter STAR-CCM+ 包含网格化工具，可用于在生成体网格之前帮助准备高质量的面网格。
Simcenter STAR-CCM+ 包含不同类型的网格生成器，可用于从准备妥善的表面网格开始生成体网格。
Simcenter STAR-CCM+ 可以通过近似尾流区域或使用基于求解的方法来加密网格。 利用这些功能，可以通过减小相关区域中的网格单元尺寸来实现高效加密。
定向网格化方法可用于在 Simcenter STAR-CCM+ 中的几何上生成高质量扫掠网格。该方法将扫掠几何表面上的网格，使其通过其体积并到达面对的目标表面上。
对于二维和轴对称模拟，使用一个网格单元厚度的三维网格的效率远低于使用一个真实二维网格的效率。 在条件允许的情况下，使用真实的二维网格。
具有轴向叶片的涡轮机应用通常需要流对齐的结构化网格。此类网格可生成更精确的求解。
可以在 Simcenter STAR-CCM+ 中可视化任何网格表示。导入或生成网格之后，可视化该网格以检查网格单元质量和网格有效性。
体网格质量直接取决于面网格质量。 因此，确保所有面网格都为高质量网格，这一点至关重要。
本节介绍可用于检查体网格有效性和质量以及诊断问题区域的工具。 使用这些工具后，可在 Simcenter STAR-CCM+ 内部或原始网格生成器中修复此类问题。
本节列出了与网格化相关的场函数。
本节提供作为网格化过程中有用部分的表示的相关信息。
由于模型必须以米为单位，因此在运行分析之前对网格进行比例缩放很重要。
本节分步概述如何将 Simcenter STAR-CCM+ 网格和求解数据导出为可在其他 CAE 软件包中使用的格式。
在此工作流结束时，会得到一个已准备好进行表面网格化和体网格化的防水几何。
