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ICEM_CFD_网格划分入门之欧阳家百创编

WorkBench ICEM CFD 网格划分入门

欧阳家百（2021.03.07）

111AnsysWB里集成了一个非常重要的工具：ICEM CFD。它是一个建模、划分网格的集成工具，功能非常强大。我也只是蜻蜓点水的用了几次，感觉确实非常棒，以前遇到复杂的模型，用过几个划分网格的工具。但这是我觉得最方便和最具效率的。网格划分很大程度上影响着后续的仿真分析——相信各位都有所体会。而ICEM CFD特别长于划分六面体网格，相信无论是结构或流体（当然铁别是流体），都会得益于它的威力。ICEM CFD建模的能力不敢恭维，但划分网格确实有其独到之处。教程开始前，作一个简单的原理介绍，方面没有使用过ICEM CFD的朋友理解主要的任务：

111如下图：1：白色的物体是我们需要划分网格的，但是它非常不规则。2：这时候你一定想：怎么这个不规则呢，要是它是一个方方正正的形状多好（例如红色的那个形状）

111于是有了这样一种思想：1：对于异型，我们用一种规则形状去描述它。2：或者说：如果目标形状非常复杂，我们就用很多规则的，简单的形状单元合成在一起，去描述它。之后，将网格划分的设置，做到规则形状上。最后，这些规则，通过最初的“描述”

关系，自动的“映射”到原先的复杂形状上——问题就得到了解决！！！

ICEM CFD正是使用了这种思想。如下是一个三通管，在ProE里做得

在ProE里面直接启动WB进入WB后，选择如下图：

111如下：1：代表工作空间里的实体2：代表某实体的子实体，可以控制它们的开关状态3：控制显示的地方

下面需要创建一个Body实体这个实体代表了真实的物体。这个真实的物体的外形由我们导入的外形来定义。——我们导入的外形并不是真实的实体。这个概念要清楚。但是今后基本上不会对这个真实的实体作什么操作。这种处理方式主要是为工作空间内有多个物体的时候准备的。

1：点击“创建Body”2、3：点选这两个点4：于是创建出一个叫“Body”的实体操作中，左键选择，中键确认，右键完成并退出——类似的操作方法很多地方用到，要多练习，今后就不特别说明了

下面需要创建我们最需要的东西：那个“规则的形状”ICEM CFD 里，这个实体叫 Block可以如下方式创建之：

注意到我们现在多了一个黑框，怎么样，够规则吧？呵呵，开个玩笑。还必须对这个黑框进行必要的“裁剪”之后才能用来“描述”我们的目标实体

修剪Block实体的第一步是一个益智的工作：我们不妨简单绘制一下策略：因为我们的实际物体像一个变形的“T”形，因此，不妨就用“T”来变形。最后要保留的部分用圆圈表示，不要得部分用“X”。如下图：

如图：1：选择“Split”工具2：使用默认的第一个方法3：选择“选线”按钮4：在Block的黑线上选择，并“切”出一条黑线。5、6、7、8、9：以此类推。

最后的结果应该类似下图

1：选择“Delete Block”2：选择“选择Block”按钮3：删除不需要的部分。

得到类似的图形：

开始调节点的位置：1：选择“Move 顶点”2：选择默认方法3：选

择“多选”——补充一个，我们一直使用Y向视图！5：将Y固定掉4：选择“选择点工具”6：之后调节Block的顶点，到类似下图的位置

注意到在每个Pip的弯处，Block与Pip不能很好的贴合，这是因为我们的Block还是粗糙。因此，需要继续“Split”现有的Block，并继续调节Block的顶点。方法就是重复上面的步骤，这里就不罗嗦了。细分和调节后的图形类似下图，当然追求完美的朋友还可以继续细分——不过需要把握一个度的问题，因为细分得太多，也就失去“用简单描述复杂”这个出发点了。

下面要做的是从Block到Pip的“对应关系指定”工作。——尽管现有已经有了描述Pip的Block，但一些细节的地方，需要手工指定它们的对应关系，在复杂模型中尤为如此。因为尽管软件有很大程度的智能，但它毕竟无法完全的自动的分析出我们需要的对应关系来。关于指定“对应关系”的练习，最好请朋友们按照ICEM CFD 自带的教程来做几次。特别是调节Block的顶点技巧，和今后流体计算的网格质量有很大关系，不熟悉的朋友需要补补课了。

如下图：我们需要将Block上的这四个边同Pip三通处的连接部分“绑定”在一起。相当于告诉软件：“今后这四条边就代表了这两条圆弧哦！”

方法如下：1：选择“Associate”2：选择“Edge to Curve”——Edge是Block上的，Curve是Pip上的3：选择Edges——注意这时必须要多选。4：再选择“Curve”——这时候也要多选5：中键确认后，注意到已经制定了对应关系的边变成绿色。

下一步就可以使用自动指定的功能了：1：选择“Associate”2：选择自动捕捉3：确定4：注意到现在Block已经“完美”的包裹住Pip 19

另外，要将三个管口的Block的Edge和Pip的Curve“指定”对应关系，方法就和上面指定连接处的时候一样。请大家自行操作了。

之后，就可以设定Mesh的参数了。1：打开实体参数设定窗口2：MaxSize设置为5——方向对了以后今后可以调节到更小。3：HeightRetio设置为0.64：确认

激活刚才的设置，为Pre-Mesh做准备1：选择“Pre-Mesh 参数”2：默认更新所有设置3：确认

预览Mesh：1：设置为实体状态2：显示设置的推荐选项，朋友们可以自行调节3：结果应该和右图类似

关心一下Mesh质量：1：打开Mesh质量检查2：选择“Angle”——有很多种评价网格质量的方法，我比较喜欢这个3：右键点选不理想的部分4：选择“Show”5：这些单元格是目前的设置情况下，不太理想的地方

有很多种方法改善单元格的质量比如我在Bolock上，相应的地方添加了一条线，调节的位置后，从新使用一次“自动包裹”——方法同前面的讲述再次更新Pre-Mesh参数后，检察质量，刚才的不良已经消除。

重要提示：1：在制作Block的时候，Block顶点的位置，Bolock 细分的效果，都可以在这样的循环操作中得到直观的结果。2：划分网格，我个人觉得无外乎两步：一个清晰的思路，和不断的优化。前者需要见多识广，后者需要耐心仔细。

如果是做结构分析，在这一步可以打住了，直接生成最终的单元格文件即可；但做流体的朋友还需要继续：做流体的边界层。

1：创见O型格也是一种Split2：选择创建O型格3：选择所有的格体4：选择出、入口（不需要O型结构的面）

观察其中一个口:1:绿色的线是原先Block的Edge(因为我们原先制定了它和Pip上物理开口的对应关系所以变成了绿色)2:小一点的黑色线,代表了今后的O型格体!!!——ICEM CFD创建O型格的工作仍是在Block上开展的。