基本概念◆

名称定义

网格：网格是空间离散的单元，用于如下数值仿真

• 结构

• 流体

• 电磁

• 其他

单元

0D – 节点单元

• 质量点

• 约束，加载位置

1D –线单元

• Bars, beams, rods, springs

• 2D 网格边界

• 2D – 表面/壳单元

- 四边形

- 三角形

- 薄壁模型

- 2D 体

- 3D 网格边界

• 3D –体单元

- 四面体

- 金字塔

- 棱柱

- 六面体

- 实体模型

- 3D 流体模型

网格类型

结构化网格：是指网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元，并且按照某种规则给节点编号和进行数据存储读取。 

结构化网格的优缺点：

• 对于网格中的任一个网格点，不需要复杂的数据查询就可知道其左右上下邻节点的编号，或者说根本就不需要记录节点的相邻节点号。 

• 它可以很容易地实现区域的边界拟合，适于流体和表面应力集中等方面的计算。

• 网格生成的速度快。网格生成的质量好数据结构简单对曲面或空间的拟合大多数采用参数化或样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更容易接近。

• 它的最典型的缺点是适用的范围比较窄，对复杂求解区域适应性不高。在这种情况下，结构化网格生成技术就是网格工具先进与否的关键。

非结构化网格：是指网格区域内的内部点不具有相同的毗邻单元。即与网格剖分区域内的不同内点相连的网格数目不同。

非结构化网格的优缺点：

对于复杂区域适应性强。

网格划分自动化实现容易。

要实现高质量的网格时，其网格数量控制相对较难。

混合网格：既包含非结构化网格，也包含结构化网格的部分。 

ICEM CFD功能

ICEM CFD：ANSYS完整的前处理工具包

• 几何工具

- 创建

- 修改

• 网格工具

- 面网格

- 体网格

- 任意的网格类型

• 网格编辑

• 求解器设置

- 边界条件

- 载荷， 约束，材料特征

• 输出

- 超过 100个 求解器

特点

• Windows形式的界面

• 支持各种流行的CAD 数据类型

• 能进行几何创建/修补/简化

- 包括中面抽取/拉伸

• 强大的网格划分功能

- 基于CAD 几何或表面网格生成四面体网格能力

- 各种面网格生成技术:  patch面相关/独立,   映射，结构与非结构化面网格。

- 六面体为主体网格, 结构/非结构化六面体   拉伸四边形, - 直角网格

- 混合网格

• 高级网格编辑功能

• 不同求解器的设置 

• 输出多达100多种求解器

• 脚本语言功能（Replay)   … and much more…

文件类型

• Tetin (.tin)文件:  几何包括

- 几何实体和材料点  

- 几何元素的Part归类

- 全局和实体网格参数

• Domain file (.uns)网格文件

- 非结构化网格

• Blocking file (.blk)块文件

- 保存有块的拓扑结构数据 

• Attribute file (.fbc)属性文件（详见file/attribute的说明）

- 边界条件、 局部参数 & 单元类型

• Parameter file (.par)参数文件（详见file/Parameter的说明）

- 模型、单元参数

• Journal file(.jrf)

- 操作过程记录文件 (echo file)

◆ICEM CFD界面&工具◆

GUI 形式

鼠标使用

• ‘动态’ 浏览模式 (单击并拖动)

- 鼠标左键：旋转

- 鼠标中键：移动变换

- 鼠标右键：缩放(上下移动) / 2-D 旋转(水平移动)

- 转轮 缩放

• 选择模式 (单击)

- 左键 选择 (单击并拖动形成方形选择框)

- 中键 确认选择

- 右键 取消选择

• F9 快捷键能在选择模式下进行动态浏览与选择状态的切换

文件菜单

• open/save/close

- Projects

-打开保存关闭相关文件 

-几何 (*.tin)

-网格

-属性…

• 还可以

-读入结果文件

-输入/输出几何或网格文件

-调用脚本文件

• 大多数图标和功能菜单的意义相同

其他常用功能

• Edit > Undo/Redo

• 查看

• Fit

• 把实体全屏显示

  

• 局部放大

  

• 标准视角

• 顶,俯视， 左, 等等.

• 可以通过右下角的坐标符号选择 X, Y, Z 轴”

  

• Isometric – 选择坐标符号中间的蓝点

• 测量

• 距离

  

• 角度

• 位置

- 局部坐标

• 右图显示

  

• 选择位置

• 测量

• 网格节点，几何点创建/移动

• 对齐

• 加载

• 移动

- 几何/网格表面显示

• 框线

• 实体

• 透明

功能标签

几何→创建/修改几何

网格→设置网格尺寸, 选择网格生成类型 及方法自动生成面、体、三棱柱(仅CFD)网格

Blocking→初始化块，劈分、修改块， 产生结构化网格

网格编辑→网格检查，网格光滑、细化/粗化、合并，自动修复，手动编辑与变换等

输出→设置边界条件和参数；输出多达100多种求解器

材料特征→创建，读入，输出材料属性应用到几何/单元

约束→设置约束，位移，定义接触，初始速度，刚性墙

加载→设置力，压力和温度载荷

求解器设置→设置参数，属性，创建subcase，输出input文件，运行求解器

选择工具

• 在选择模式弹出选择工具条

- 有些工具是通用的, 其他的工具与选择对象类型有关

- 与选择模式热键相关

- 实体过滤

几何

网格

块

热键

• 对于几何、网格编辑和块划分

• 请参考 Help -> Help Topics -> Selection Options -> 查询Hotkey，即可获得详细资讯

ICEM CFD 工作流程

项目工作全过程