ANSYS ICEM CFD 網(wǎng)格劃分技術案例詳解

第1章  計算流體力學基礎與網(wǎng)格概述 1
1.1  計算流體力學基礎 1
1.1.1  計算流體力學的發(fā)展 1
1.1.2  計算流體力學的求解過程 2
1.1.3  數(shù)值模擬方法和分類 3
1.1.4  有限體積法的基本思想 4
1.1.5  有限體積法的求解方法 6
1.2  網(wǎng)格概述 7
1.2.1  網(wǎng)格劃分技術 7
1.2.2  結(jié)構化網(wǎng)格 8
1.2.3  非結(jié)構化網(wǎng)格 10
1.3  常用的網(wǎng)格劃分軟件 12
1.3.1  Gridgen 12
1.3.2  Gambit 12
1.3.3  Hypermesh 12
1.3.4  Tgrid 12
1.3.5  ICEM CFD 13
1.4  本章小結(jié) 13
第2章  ICEM CFD軟件簡介 14
2.1  ANSYS ICEM CFD簡介 14
2.1.1  ICEM CFD的特點 15
2.1.2  ICEM CFD的文件類型 16
2.2  ICEM CFD的圖形用戶界面 17
2.3  ICEM CFD的基礎知識 20
2.3.1  軟件的基本操作 20
2.3.2  ICEM CFD的工作流程 20
2.3.3  網(wǎng)格的生成方法 21
2.3.4  塊的生成 28
2.3.5  網(wǎng)格輸出 33
2.4  ANSYS ICEM CFD實例分析 34
2.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 34
2.4.2  導入幾何模型 34
2.4.3  模型建立 34
2.4.4  網(wǎng)格生成 37
2.4.5  網(wǎng)格編輯 37
2.4.6  網(wǎng)格輸出 38
2.5  本章小結(jié) 39
第3章  幾何模型處理 40
3.1  幾何模型的創(chuàng)建 40
3.1.1  點的創(chuàng)建 40
3.1.2  線的創(chuàng)建 42
3.1.3  面的創(chuàng)建 43
3.2  幾何模型的導入 43
3.3  幾何模型的修改 44
3.3.1  曲線的修改 44
3.3.2  曲面的修改 45
3.3.3  刻面清理 46
3.3.4  幾何修補 46
3.3.5  幾何變換 47
3.3.6  幾何刪除 47
3.4  閥門幾何模型修改實例分析 47
3.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 48
3.4.2  導入幾何模型 48
3.4.3  模型建立 48
3.5  管道幾何模型修改實例分析 49
3.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 49
3.5.2  導入幾何模型 49
3.5.3  模型建立 50
3.5.4  網(wǎng)格生成 51
3.6  本章小結(jié) 52
第4章  二維平面模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 53
4.1  二維平面模型結(jié)構網(wǎng)格概述 53
4.2  三通彎管模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 54
4.2.1  導入幾何模型 54
4.2.2  模型建立 54
4.2.3  創(chuàng)建2D塊 56
4.2.4  分割塊 56
4.2.5  刪除塊 56
4.2.6  塊的幾何關聯(lián) 57
4.2.7  設定網(wǎng)格尺寸 59
4.2.8  預覽網(wǎng)格 60
4.2.9  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 60
4.2.10  網(wǎng)格的生成 61
4.2.11  網(wǎng)格輸出 61
4.2.12  計算與后處理 62
4.3  汽車外流場模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 63
4.3.1  導入幾何模型 64
4.3.2  生成塊 64
4.3.3  網(wǎng)格生成 69
4.3.4  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 70
4.3.5  網(wǎng)格輸出 70
4.3.6  計算與后處理 71
4.4  變徑管流模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 73
4.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 73
4.4.2  創(chuàng)建幾何模型 73
4.4.3  創(chuàng)建Block 75
4.4.4  定義網(wǎng)格參數(shù) 78
4.4.5  網(wǎng)格生成 79
4.4.6  導出網(wǎng)格 80
4.4.7  計算與后處理 81
4.5  導彈二維模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 83
4.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 83
4.5.2  創(chuàng)建幾何模型 83
4.5.3  創(chuàng)建Block 86
4.5.4  定義網(wǎng)格參數(shù) 89
4.5.5  網(wǎng)格生成 90
4.5.6  導出網(wǎng)格 91
4.5.7  計算與后處理 92
4.6  本章小結(jié) 94
第5章  三維模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 95
5.1  三維模型結(jié)構網(wǎng)格生成流程 95
5.2  Block（塊）創(chuàng)建策略 96
5.2.1  Block（塊）的生成方法 96
5.2.2  Block（塊）的操作流程 97
5.2.3  O-Block基礎 100
5.3  管接頭模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 102
5.3.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 102
5.3.2  導入幾何模型 102
5.3.3  模型建立 103
5.3.4  生成塊 106
5.3.5  網(wǎng)格生成 108
5.3.6  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 113
5.3.7  網(wǎng)格輸出 113
5.3.8  計算與后處理 114
5.4  管內(nèi)葉片模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 116
5.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 116
5.4.2  導入幾何模型 116
5.4.3  模型建立 117
5.4.4  生成塊 120
5.4.5  網(wǎng)格生成 125
5.4.6  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 126
5.4.7  網(wǎng)格輸出 126
5.4.8  計算與后處理 127
5.5  半球方體模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 129
5.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 129
5.5.2  導入幾何模型 129
5.5.3  模型建立 130
5.5.4  生成塊 132
5.5.5  網(wǎng)格生成 135
5.5.6  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 136
5.5.7  網(wǎng)格輸出 136
5.6  彎管部件模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 137
5.6.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 137
5.6.2  導入幾何模型 137
5.6.3  模型建立 137
5.6.4  生成塊 140
5.6.5  網(wǎng)格生成 146
5.6.6  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 147
5.6.7  網(wǎng)格輸出 147
5.6.8  計算與后處理 148
5.7  水槽三維模型結(jié)構網(wǎng)格劃分 150
5.7.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 150
5.7.2  導入幾何模型 150
5.7.3  模型建立 150
5.7.4  生成塊 153
5.7.5  網(wǎng)格生成 155
5.7.6  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 156
5.7.7  網(wǎng)格輸出 156
5.7.8  計算與后處理 156
5.8  本章小結(jié) 158
第6章  四面體網(wǎng)格自動生成 159
6.1  四面體網(wǎng)格概述 159
6.1.1  四面體網(wǎng)格生成方法 159
6.1.2  四面體網(wǎng)格生成流程 160
6.2  閥門模型四面體網(wǎng)格生成1 160
6.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 160
6.2.2  導入幾何模型 161
6.2.3  模型建立 161
6.2.4  網(wǎng)格生成 164
6.2.5  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 166
6.2.6  網(wǎng)格輸出 167
6.3  閥門模型四面體網(wǎng)格生成2 167
6.3.1  啟動ICEM CFD并打開分析項目 168
6.3.2  刪除原先的網(wǎng)格設置 168
6.3.3  網(wǎng)格生成 169
6.3.4  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 170
6.3.5  網(wǎng)格輸出 171
6.3.6  計算與后處理 171
6.4  彎管部件四面體網(wǎng)格生成實例 173
6.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 173
6.4.2  導入幾何模型 173
6.4.3  模型建立 173
6.4.4  網(wǎng)格生成 176
6.4.5  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 178
6.4.6  網(wǎng)格輸出 178
6.4.7  計算與后處理 178
6.5  飛船返回艙模型四面體網(wǎng)格自動生成 181
6.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 181
6.5.2  導入幾何模型 181
6.5.3  模型建立 181
6.5.4  定義網(wǎng)格參數(shù) 183
6.5.5  網(wǎng)格生成 184
6.5.6  導出網(wǎng)格 186
6.5.7  計算與后處理 186
6.6  本章小結(jié) 190
第7章  棱柱體網(wǎng)格自動生成 191
7.1  棱柱體網(wǎng)格概述 191
7.1.1  棱柱體網(wǎng)格的生成方法 192
7.1.2  棱柱體網(wǎng)格的生成步驟 192
7.2  水套模型棱柱體網(wǎng)格生成 192
7.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 192
7.2.2  導入幾何模型 192
7.2.3  模型建立 193
7.2.4  網(wǎng)格生成 193
7.2.5  網(wǎng)格編輯 195
7.2.6  生成棱柱網(wǎng)格 196
7.2.7  網(wǎng)格輸出 198
7.3  閥門模型棱柱體網(wǎng)格生成 199
7.3.1  啟動ICEM CFD并打開分析項目 199
7.3.2  網(wǎng)格檢查 199
7.3.3  生成棱柱網(wǎng)格 199
7.3.4  網(wǎng)格編輯 201
7.3.5  網(wǎng)格輸出 202
7.3.6  計算與后處理 202
7.4  彎管部件棱柱體網(wǎng)格生成 204
7.4.1  啟動ICEM CFD并打開分析項目 204
7.4.2  網(wǎng)格檢查 205
7.4.3  生成棱柱網(wǎng)格 205
7.4.4  網(wǎng)格編輯 206
7.4.5  網(wǎng)格輸出 207
7.4.6  計算與后處理 208
7.5  本章小結(jié) 210
第8章  以六面體為核心的網(wǎng)格劃分 211
8.1  以六面體為核心的網(wǎng)格概述 211
8.2  機翼模型Hexa-Core網(wǎng)格生成 212
8.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 212
8.2.2  導入幾何模型 212
8.2.3  模型建立 212
8.2.4  網(wǎng)格生成 215
8.2.5  網(wǎng)格輸出 219
8.2.6  計算與后處理 219
8.3  管內(nèi)葉片Hexa-Core網(wǎng)格生成 221
8.3.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 221
8.3.2  導入幾何模型 221
8.3.3  模型建立 221
8.3.4  網(wǎng)格生成 224
8.3.5  網(wǎng)格輸出 226
8.3.6  計算與后處理 227
8.4  彎管部件Hexa-Core網(wǎng)格生成 228
8.4.1  啟動ICEM CFD并打開分析項目 229
8.4.2  網(wǎng)格生成 229
8.4.3  網(wǎng)格輸出 230
8.4.4  計算與后處理 231
8.5  巡航導彈模型Hexa-Core網(wǎng)格生成 233
8.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 233
8.5.2  導入幾何模型 233
8.5.3  模型建立 233
8.5.4  定義網(wǎng)格參數(shù) 235
8.5.5  網(wǎng)格生成 236
8.5.6  導出網(wǎng)格 240
8.5.7  計算與后處理 240
8.6  飛艇模型Hexa-Core網(wǎng)格生成 245
8.6.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 245
8.6.2  導入幾何模型 246
8.6.3  模型建立 246
8.6.4  定義網(wǎng)格參數(shù) 247
8.6.5  網(wǎng)格生成 248
8.6.6  導出網(wǎng)格 250
8.6.7  計算與后處理 251
8.7  本章小結(jié) 255
第9章  混合網(wǎng)格劃分 256
9.1  混合網(wǎng)格概述 256
9.2  管內(nèi)葉片混合網(wǎng)格生成 257
9.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 257
9.2.2  導入幾何模型 257
9.2.3  分割模型 257
9.2.4  模型建立 259
9.2.5  生成四面體網(wǎng)格 262
9.2.6  生成六面體網(wǎng)格 263
9.2.7  合并網(wǎng)格 265
9.2.8  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 266
9.2.9  網(wǎng)格輸出 267
9.2.10  計算與后處理 267
9.3  彎管部件混合網(wǎng)格生成 269
9.3.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 270
9.3.2  導入幾何模型 270
9.3.3  分割模型 270
9.3.4  模型建立 271
9.3.5  生成四面體網(wǎng)格 274
9.3.6  生成六面體網(wǎng)格 275
9.3.7  合并網(wǎng)格 278
9.3.8  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 279
9.3.9  網(wǎng)格輸出 279
9.3.10  計算與后處理 280
9.4  本章小結(jié) 283
第10章  曲面網(wǎng)格劃分 284
10.1  曲面網(wǎng)格概述 284
10.1.1  曲面網(wǎng)格類型 284
10.1.2  曲面網(wǎng)格的生成流程 285
10.2  機翼模型曲面網(wǎng)格劃分 285
10.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 285
10.2.2  導入幾何模型 286
10.2.3  網(wǎng)格生成 286
10.2.4  網(wǎng)格編輯 290
10.3   圓柱繞流曲面網(wǎng)格劃分 291
10.3.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 291
10.3.2  建立幾何模型 291
10.3.3  網(wǎng)格生成 295
10.3.4  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 296
10.3.5  網(wǎng)格輸出 297
10.3.6  計算與后處理 298
10.4  半圓曲面網(wǎng)格劃分 300
10.4.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 300
10.4.2  建立幾何模型 300
10.4.3  生成塊 302
10.4.4  網(wǎng)格生成 303
10.4.5  網(wǎng)格質(zhì)量檢查 303
10.5  冷、熱水混合器曲面網(wǎng)格劃分 304
10.5.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 304
10.5.2  建立幾何模型 304
10.5.3  定義網(wǎng)格參數(shù) 306
10.5.4  生成網(wǎng)格 307
10.5.5  導出網(wǎng)格 308
10.5.6  計算與后處理 308
10.6  二維噴管曲面網(wǎng)格劃分 311
10.6.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 311
10.6.2  建立幾何模型 311
10.6.3  定義網(wǎng)格參數(shù) 313
10.6.4  生成網(wǎng)格 313
10.6.5  導出網(wǎng)格 315
10.6.6  計算與后處理 316
10.7  本章小結(jié) 318
第11章  網(wǎng)格編輯 319
11.1  網(wǎng)格編輯的基本功能 319
11.2  機翼模型網(wǎng)格編輯 326
11.2.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 326
11.2.2  導入幾何模型 326
11.2.3  網(wǎng)格生成 326
11.2.4  網(wǎng)格編輯 327
11.2.5  網(wǎng)格輸出 331
11.2.6  計算與后處理 332
11.3  導管模型網(wǎng)格編輯 334
11.3.1  啟動ICEM CFD并建立分析項目 334
11.3.2  導入幾何模型 334
11.3.3  模型建立 335
11.3.4  生成塊 337
11.3.5  網(wǎng)格生成 339
11.3.6  網(wǎng)格編輯 340
11.3.7  網(wǎng)格輸出 341
11.3.8  計算與后處理 342
11.4  彎管部件網(wǎng)格編輯 343
11.4.1  啟動ICEM CFD并打開分析項目 343
11.4.2  網(wǎng)格編輯 343
11.4.3  網(wǎng)格輸出 344
11.4.4  計算與后處理 345
11.5  本章小結(jié) 347
第12章  ICEM CFD協(xié)同仿真 348
12.1  彎管的穩(wěn)態(tài)流動分析 348
12.1.1  啟動Workbench并建立分析項目 348
12.1.2  導入幾何體 349
12.1.3  劃分網(wǎng)格 349
12.1.4  邊界條件 353
12.1.5  初始條件 355
12.1.6  求解控制 355
12.1.7  計算求解 356
12.1.8  結(jié)果后處理 356
12.1.9  保存與退出 357
12.2  三通管道內(nèi)的氣體流動分析 358
12.2.1  啟動Workbench并建立分析項目 358
12.2.2  導入幾何體 359
12.2.3  劃分網(wǎng)格 359
12.2.4  邊界條件 364
12.2.5  初始條件 365
12.2.6  求解控制 366
12.2.7  計算求解 366
12.2.8  結(jié)果后處理 367
12.2.9  保存與退出 368
12.3  子彈外流場分析實例 368
12.3.1  啟動Workbench并建立分析項目 368
12.3.2  導入幾何體 369
12.3.3  劃分網(wǎng)格 369
12.3.4  邊界條件 375
12.3.5  初始條件 376
12.3.6  計算求解 376
12.3.7  結(jié)果后處理 377
12.3.8  保存與退出 378
12.4  本章小結(jié) 379
參考文獻   380