默认控制

本节介绍控制棱柱层常规构造的属性。

通过使用自动网格 > 默认控制 > 棱柱层控制节点中的节点或包含在默认控制的独立节点中的节点,可以设置控制棱柱层常规构造的属性。

棱柱层控制属性

棱柱层数
棱柱层数参数控制在部件表面或边界的棱柱层内生成的网格单元层数。除非本地设置或质量限制优先级高,否则此属性会将棱柱层数设为增长。棱柱层数的默认值为 2。可以输入任何等于或大于 1 的整数。以下示例显示了具有三个层的棱柱网格。

棱柱层延伸
棱柱层延伸用于设置远离壁面的连续棱柱层的目标增长率。几何级数方法的默认棱柱层延伸值为 1.5,双曲正切方法的默认棱柱层延伸值为 0.5。
棱柱层减少百分比
用于计算一个厚度阈值,低于该值会逐渐缩减网格单元层数。
凹角极限
设置的限制角使棱柱层在接近楔形体中的节点时进行缩减。凹角极限和凸角极限会使子表面网格出现局部缩减,其中表面边角小于凹角极限或大于凸角极限。其用途是提高这些区域中生成的棱柱层网格的质量。例如,在车轮接触地面的情况下,凹角极限可用于缩减车轮与地面接触的子表面网格。使用凹角极限可避免两个表面的边相交处出现非正交棱柱体网格和长宽比可能高的棱柱体网格。凹角如下图所示:

在上图中,黑色和蓝色边界表示从中生成子表面网格的表面。洋红色虚线表示在未激活凹角极限的情况下生成的子表面网格。在凹角指定为合适值(即大于几何内角)时,红线表示缩减的子表面网格,可产生更高质量的棱柱层网格。

凸角极限
设置的限制角使棱柱层接近楔形体外的节点时进行缩减。可以使用凸角的情形包括机翼尾缘处,用于缩减回子表面网格,以使外角大于规定极限。此情况的示例如下图所示:

在上图中,蓝色边界表示从中生成子表面网格的边界表面。洋红色虚线表示在未激活凸角极限的情况下生成的子表面网格。在凸角指定为合适角度(即小于几何外角)时,红线表示缩减的子表面网格,可产生更高质量的棱柱层网格。

近核心层长宽比
设置最接近核心网格的棱柱层的层厚度和网格单元宽度之间的长宽比,以提高棱柱层到核心网格的转换。

近核心层长宽比用于控制最接近核心网格的棱柱体网格单元层的网格单元高度(层厚度)和网格单元宽度之比。核心网格上的网格单元面(称为子表面网格)可控制棱柱层网格单元的宽度,从而调整层高度以设置长宽比。当几何表面弯曲时,表面曲率控制可加密网格,从而在整个弯曲部分产生较小的网格单元宽度。近核心层长宽比会对这些弯曲部分产生效果,因为其会阻止网格生成器生成具有高长宽比并且长而薄的网格单元。

此属性仅影响核心网格旁的网格单元层的厚度。将根据延伸模式和函数并使用任何其他的活动约束来定义剩余层的厚度。

下图说明了近核心层长宽比。红色区域表示最接近核心网格的棱柱层(即核心网格开始于红线后)。如果未应用长宽比,则洋红色虚线会显示棱柱层的分布。

如上图所示,长宽比定义为层厚度除以网格单元宽度。例如,将值设为 2 时,层厚度将为网格单元宽度的两倍。要停用该属性,将值设为 0。

近核心层纵横比与增强层网格生成器限制长宽比不同(请参见“增强层网格生成器参考”),后者将在达到指定的长宽比限制时停止构建棱柱层,而近核心层纵横比会修改总厚度。为获得最佳结果,激活表面重构中的增强质量三角形选项(请参见“表面重构参考”)。增强质量三角形提供的表面尺寸一致性更好,棱柱体网格单元中的长宽比变化更平滑。

使用长宽比可提高从棱柱体网格单元层到核心网格的转换,因为棱柱层网格单元与核心网格单元的尺寸类似。此选项还会防止生成“高”网格单元,因为会显式指定棱柱层网格单元的长宽比。设置近核心层长宽比会影响总棱柱层厚度,尤其会影响弯曲表面。但是应注意,总棱柱层厚度始终保持为或低于用户自定义值。

下图显示了未指定近核心层长宽比时的厚边界层示例。由于几何的曲率和增加的关联面网格密度,因此棱柱层中具有高长宽比网格单元。

如果近核心层长宽比设为 1,将显著提高从棱柱层到核心体网格的转换。然后,棱柱层网格单元的体积将更接近相邻核心网格单元的体积。

在此示例中,总棱柱层厚度会减小。如下所示,通过增加网格单元层数,厚度将更加均匀。还可以增加指定的长宽比。

填隙百分比
在较窄的气道(或间隙)中生成棱柱层时,棱柱层可能变得比间隙更大。填隙百分比可设置棱柱层网格可填充的最大允许间隙比例。
最小厚度百分比
最小厚度百分比用于计算一个厚度阈值,低于该值会缩减棱柱层。
边界前进角
当棱柱层的一侧位于自身无棱柱层的边界上时,可使用边界前进角来控制其行为。
边界前进角控制棱柱层沿无棱柱层的边界(也称为非增长边界)前进(投影)的方式。角度(以度为单位)指定棱柱层在非增长边界上成功投影所允许的法向偏差。非增长边界可以是任何类型的边界,包括对称平面。
对于包括具有不同入射角的对称或周期性边界的应用,可以调整默认的前进角以避免棱柱层缩减。

在显示的示例中,仅当边界前进角大于显示的法向角时,棱柱层才会沿非增长边界(如蓝线所示)“前进”(投影)。如果法向角大于边界前进角,则棱柱层会缩减,如洋红色虚线所示。

独立棱柱层控制

棱柱层控制 > 棱柱层总厚度
棱柱层厚度控制所有棱柱层的总厚度。棱柱层总厚度的大小可以使用绝对值(绝对值)进行设置,也可以设为与基本尺寸成比例(相对基数的值)。以下示例显示了如何测量棱柱层厚度。

最大核心/棱柱体转换比
将棱柱层网格生成器与切割体网格单元生成器结合使用时,可以控制切割体网格单元与棱柱层网格单元尺寸之比。

此功能和近核心层长宽比选项设计用于在切割体网格和棱柱层网格之间生成更平滑的网格单元体积过渡。它通过激活根据棱柱层厚度限制网格单元尺寸属性来设置。

最大核心/棱柱体转换比 > 最大尺寸/厚度比
仅当激活根据棱柱层厚度限制网格单元尺寸属性时可用。最大尺寸/厚度比用于为两种类型的网格单元之间的比率设置限制值。默认值为 5.0。即:切割体网格单元在加密时,其尺寸最多是相邻棱柱层网格单元尺寸的五倍。可以输入的最小比值为 2.0。值越小,网格单元数越多。
下面显示了使用尺寸/厚度比选项的效果。左图是已关闭此功能状态下的效果,右图显示进一步加密已减少切割体网格单元和棱柱层网格单元之间的体积变化。

生成标准棱柱体网格单元
仅当激活四面体网格生成器时,此选项才可用。此选项可用于生成仅包含带三角形结束面的纯四面体和棱柱体网格单元的体网格。如果面网格为三角形,则只能生成标准棱柱体网格单元。

为了生成仅包含纯四面体和棱柱体网格单元的体网格,“生成标准网格单元”选项只能结合四面体网格化模型使用。这可确保网格中使用的棱柱层数整体均匀分布。即,没有为部件表面设置自定义的棱柱层数。如果满足这些条件,可以将生成的体网格导出到仅接受标准网格单元形状的第三方软件包。此选项默认为关闭状态。