Учтём всё вышесказанное и примем
Принимаем толщину первой пристеночной ячейки с запасом на масштабирование сетки
Теперь для создания непосредственно самой сетки нам необходимо выполнить следующие действия:
1. Назначить количество узлов и размеры ячеек на каждом ребре блоков, для этого выполним Blocking > Pre-MeshParams > EdgeParams
Рис. 2.26. Последовательность назначения параметров для каждого ребра
Таблица 2.7
Параметры ребер
№ | Nodes(количество узлов) | Spacing 1(Размер 1-ой ячейки) | Ratio 1(Коэф. Роста размера) | Spacing2(Размер 2-ой ячейки) | Ratio2 (Коэф. Роста размера ) |
1 | 50 | - | - | - | - |
2 | 100 | - | - | - | - |
3 | 50 | - | - | - | - |
4 | 50 | - | - | - | - |
5 | 80 | - | - | 1e-6 | 1.2 |
“-” – означает, что ничего устанавливать не надо.
Примечание: Параметры с индексом 1 относятся к началу ребра, с индексом 2 – к концу ребра. Начало и конец ребра определяется направлением стрелки на ребре во время выделения.
2. Далее сгенерируем предварительную сетку, для этого включим Pre-Mesh в закладке Blockingдерева, на запрос (Рис. 2.27) отвечаем Yes.
Рис. 2.27. Запрос при включении Pre-Mesh
3. Для отображения полученной сетки в виде твердого тела в контекстном меню Pre-Mesh поставим галочку напротив Solid & Wire – Рис. 2.28. Полученный результат – Рис. 2.29, 2.30.
Рис. 2.28. Отображения полученной сетки в виде твердого тела
Рис. 2.29. Результат создания предварительной сетки
Рис. 2.30. Результат создания предварительной сетки
4. Для создания рабочей сетки нужно в дереве выполнить Pre-Mesh > ConverttoUnstructMesh.
На этом шаге построение сетки в принципе можно считать завершенным и её можно импортировать в ANSYSCFX , но перед тем как это сделать, необходимо провести анализ качества полученной сетки, с целью выявления и оптимизации элементов низкого качества (отрицательных объемов, и перекошенных ячеек). Так же в конце хотелось бы отметить, что основной сложностью при построении гексаэдрической сетки заключается в получении адекватной геометрии блочной структуры. Критериями качества корой служат параметры скошнности граней и отношение сторон.
В ANSYSICEM существует множество инструментов для анализа полученной сетки, причем провести анализ получаемой сетки можно как на стадии предварительной сетки, так и на стадии уже переведенной в основной интерфейс.
Анализ предварительной сетки выполняется с помощью следующей команды Blocking > Pre-MeshQualityHistograms , в графе Criterionвыставляется основной критерий, по которому нам необходимо проанализировать полученную сетку, в нашем случае это два основных критерия Determinant
Determinant
а) 1 – ячейка абсолютно правильная
б) 0 – ячейка является вырожденной в одной или более гранях
в) Отрицательные значения – перевернутые ячейки с отрицательными объемами.
Angle – с помощью этого критерия определяется максимальное угловое отклонение от 90º. [9]
Теперь приступим непосредственно к самому анализу полученной предварительной сетки.
Выведем диаграмму по критерию Determinant
Рис. 2.31. Диаграмма, характеризующая качество сетки по признаку Determinant
Из диаграммы хорошо видно, что в полученной предварительной сетке нет, не вырожденных ячеек, не отрицательных объемов. Если же ранее упомянутые типы ячеек существуют то это связано с низкой точностью аппроксимации геометрии, такие случаи могут возникнуть при импортировании геометрии низкого качества. Присутствие в сетке расчетной области вырожденных элементов и элементов с отрицательными объемами недопустимо так как они приводят к ошибкам при расчете.
Теперь выведем диаграмму по признаку Angleи выделим несколько первых столбцов диаграммы тем самым, отобразив наиболее скошенные ячейки (Рис. 2.32). Большое внимание к этому признаку уделено из – за того, что слишком скошенные ячейки, будут давать неудовлетворительные результаты при расчете. Поэтому при построении сетки необходимо создавать грубую топологическую модель, обеспечивающую наименьшую скошенность ячеек особенно в области исследуемого объекта.
Рис. 2.32. Диаграмма, с отображенными элементами характеризующая качество сетки по признаку Angle
Из рисунка нетрудно заметить, что наиболее деформированными ячейками являются ячейки описывающие носок профиля. Это связано с более быстро изменяющейся кривизной профиля в носке. Для того чтобы исправить этот недостаток полученной предварительной сетки поступим следующим образом, на рёбрах показанных на Рис. 2.33. сгустим расположение узлов сетки ближе к концу ребра по линейному закону с помощью команды Blocking > Pre-MeshParams > EdgeParams
Рис. 2.33. Ребра, на которых необходимо изменить закон распределения узлов
Рис. 2.34. Диаграмма, характеризующая качество оптимизированной сетки по признаку Angle
Из диаграммы на Рис. 2.34 видно, что качество сетки, в какой то мере улучшилось.
Теперь воспользуемся функцией сглаживания сетки, для того чтобы выстроить ребра первых пристеночных ячеек ортогонально к поверхности профиля это необходимо для получения наиболее точного результата расчета. Для этого выполним Blocking > Pre-MeshSmooth , далее области ReleaseOrthogonality / FirstLayerDistanceOptions устанавливаем Parts под именем Wall и нажимаем Apply. Сетка до и после сглаживания показаны на соответственно Рис. 2.35. и 2.36.
Рис. 2.35. Сетка до сглаживания
Рис. 2.36. Сетка после сглаживания
Далее остается только сконветировать сетку в основной интерфейс (Pre-Mesh > ConverttoUnstructMesh.), и импортировать в формат понятный ANSYSCFX. Делается это следующим образом:
1.С помощью команды Output > Selectsolver выбирается формат передачи ANSYSCFX.
2. Выполняем Output > Writeinput , так как мы создавали геометрию для профиля с хордой 0,3м нам необходимо отмаштобировать сетку до хорды 0,305м, для этогов появившемся окне ставим точку напротив Yes в разделе Scaling(Масштабирование) и выставляем коэффициенты масштабирования по всем осям равные 1.0166 нажимаем Done – в директории в которой находится проект, будет создан файл с расширением “cfx5”, в котором буде сохранена выполненная сетка в формате распознаваемом в ANSYSCFX.