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。
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。
合并网格操作将对彼此接触或重叠的所有输入零部件执行布尔合并运算。
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。
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。
执行操作意味着您让 Simcenter STAR-CCM+ 执行操作定义的动作，如体积提取、变换或网格划分。操作右键单击菜单还可用于选择执行操作所产生的输出零部件。
继承的部件是部件中的部件/部件表面/部件曲线，源自另一部件中的其他部件/部件表面/部件曲线（通过网格操作）。这些继承的部件是独立于该操作创建的任何其他新表面和曲线而归类的。通过此分类（在继承部件文件夹中），可以更轻松地查找输入部件，并将其应用于其他操作和网格控制。
可以使用填充孔操作，以借助闭合表面填充几何中的间隙。
抽取体积网格操作可查找选定零部件中的封闭体积并生成零部件来填充该体积。
表面拉伸网格生成器将延伸输入表面的边，以形成拉伸区域的边界表面。可以在表面拉伸网格生成器中指定拉伸距离。
转换操作可在零部件和坐标系上执行转换。可用的转换包括平移、旋转、反射、比例缩放和坐标系统转换。
使用“缝合边”操作可修复表面上的小问题，例如封闭小间隙或将多个零部件缝合在一起。
可以创建接触作为使用接触生成器操作的流程的一部分。
可以使用两个操作创建零部件模式：线性模式操作和圆形模式操作。这些操作将重现指定形成过程中的一个或多个源零部件。
此操作会在部件之外与部件表面相隔指定距离的位置生成表面。偏移操作还支持被称为壳的薄壁结构。
零部件曲线生成器操作在基于零部件的网格生成流程中创建并保持零部件曲线。可以将一个或多个零部件曲线控制添加到该操作中，这些控制分别作用于各自的所选零部件表面。
“使表面网格变形”操作可用于根据所提供的输入使表面网格变形。存在两种模式，其中提供位移场函数或基于参数的平移或旋转。生成的表面存储为选定输入部件的新描述。
附加壳体生成器操作可根据部件和部件表面创建附加壳体部件。
此操作将在选定部件或部件表面的几何形心处创建一个或多个坐标系。坐标系的方向由输入表面的主轴确定，这些主轴与其惯性张量的特征矢量对齐。可以为所有输入部件创建单个坐标系，也可以为每个输入部件或部件表面创建单个坐标系。
相交网格操作将在彼此重叠的所有输入零部件上执行布尔相交运算。
减运算操作通过从其他几何部件（目标部件）中移除指定的几何部件（工具部件）来创建新的输出部件。
压印操作将在定义的容差范围内以几何方式压印闭合表面，或以几何方式闭合表面和边。系统将在重合的表面之间创建零部件接触。可以选择在零部件之间创建共形面网格还是非共形面网格。
有界形状用于定义计算域，或者加密特定位置中的网格。有界形状是以现有几何为界限的形状部件，可根据参考几何调整大小以保持其相对形状和尺寸。
有些布尔运算网格操作具有本节所述的通用属性。
压印零部件时，至少将一个零部件指定为目标部件，并且将任何其他零部件指定为源零部件。 优先级顺序可用于控制将哪些零部件指定为目标零部件或源零部件。 顺序值最低的零部件具有最高的优先级。 因此，优先级顺序为 1 的任何零部件均为目标零部件。
自动网格操作将为其输入零部件生成面网格和体网格。此操作可管理所有网格生成器、默认控制和自定义控制。
要为周期几何中的所有段生成相同的体网格，使用体网格图案操作。
某些操作会创建包含该操作输出的零部件。 输出零部件可链接到操作，以便在更改操作时更新输出零部件。 可以通过分离零部件断开零部件与操作之间的链接。
执行某个操作时将进行网格化的零部件（即，新添加到操作中的零部件在先前操作中失败或已修改）将标记为“已更新”或过时。
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。
选择操作 > 合并节点，可在“属性”窗口中为合并网格操作设置属性。
