生成六面体网格

在此教程中,您可以借助 Simcenter STAR-CCM+ 定向网格生成器,使用 3D 固体六面体元素对梁进行网格化。

定向网格化工作流需要您在选定源表面上手动创建四边形块网格。Simcenter STAR-CCM+ 然后从源表面到选定目标表面,扫掠整个部件的表面网格,从而创建指定数量的层。

默认用 8 个节点 (hex8) 创建六面体元素,但您可以添加中间边节点,以使用具有 20 个节点 (hex20) 的六面体元素。

  1. 右键单击几何 > 操作节点,然后选择新建 > 网格 > 定向网格。
  2. 在创建定向网格操作对话框中,从部件列表中选择梁,然后单击确定。
  3. 右键单击操作 > 定向网格节点,然后选择编辑...
  4. 在定向网格面板中,设置以下属性,以指定定向网格操作的源表面和目标表面:
    节点 属性 设置
    源表面 源表面 壁边 - 下凸缘
    壁边 - 上凸缘
    壁边 - 腹板
    目标表面 目标表面 自由边 - 下凸缘
    自由边 - 上凸缘
    自由边 - 腹板
要在壁面处的梁表面上创建块网格,应定义以下块拓扑:

首先添加新的源网格:

  1. 在定向网格面板中,右键单击源网格,然后选择新建源网格 > 块网格。
  2. 在此源网格的部件集合对话框中,从相连部件列表选择梁,然后单击确定。
  3. 单击定向网格 1 场景的任意位置,并按下 <T> 键以调整视图。
  4. 在编辑原位对话框中,单击 (利用块曲线自动填充特征边)。
将每个凸缘的表面分割为三个块:
  1. 在定向网格 1 场景中,放大以聚焦上凸缘。
  2. 单击 (分割选定块曲线),并保持分割块曲线选项在拾取位置。
  3. 在两个不同的位置单击凸缘的外部特征边,如下图所示:


  4. 按下 <Esc> 键,以退出分割块曲线模式。
调整新节点的坐标,如下所述:
  1. 单击上图中标记为 1 的节点。
  2. 在块节点位置选项组合框内,将 X 坐标设置为 -0.0028,然后单击应用。
  3. 与此类似,将节点 2 的 X 坐标设置为 0.0028。
  4. 单击 (创建块曲线),然后按顺序单击节点 2、3、4 和 1,如下所示:


  5. 按相同步骤,将下部凸缘表面分割为三个块。
    块拓扑现已完成,看起来如本节开始部分所示。
通过指定块曲线内的切分数完成块网格。
  1. 在编辑原位对话框中,将模式切换为块网格。
  2. 在定向网格 1 场景中,同时选择以下块曲线:


  3. 将切分数设置为 7,然后单击应用。
  4. 同时选择以下块曲线:


  5. 将切分数设置为 19,然后单击应用。
  6. 对于所有剩余的块曲线,将切分数设置为 1。
    最终的块网格看起来如下所示:

现在就可以生成体积六面体网格。
  1. 关闭编辑原位对话框。
  2. 选择网格分布 > 默认分布 > 默认控制 > 层数节点,然后将层数设为 70。
  3. 单击关闭定向网格。
  4. 在模拟树中,右键单击几何 > 操作 > 定向网格节点,然后选择执行。
    网格生成结束后,您可使用所选方法(比如创建网格场景)可视化网格。

要添加中间边节点:
  1. 展开区域 > 梁 > 物理条件节点。
  2. 选择中间边节点选项,并将中间边节点设置为添加 - 线性插值。
    运行模拟时,添加中间边节点。
  3. 保存模拟。