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多面體網格劃分?一鍵搞定!

在CFD分析中,最常見的三維非結構網格類型就是四面體、六面體以及棱柱等。通常認為,在保證網格獨立性的前提下,六面體網格的收斂性和精度比四面體網格要好。然而在工程中經常會面臨各種復雜的幾何結構,對其劃分六面體網格需要技術人員花費大量的時間和精力;若選擇四面體網格,雖然前處理的時間縮短許多,但是在計算時間和結果精度上又要做出犧牲。

那么該如何化解這種尷尬呢?讓我們祭出今天的大殺器——多面體網格。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

多面體結構是一種來自于大自然的智慧。沒錯,就是泡沫。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

這種結構的好處且按下不表,看看美麗的水立方就知道了。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

曾有研究提出,在總體積一定的情況下,混合的12邊與14邊多面體結構的泡沫量最少。放到計算網格中,則說明在同樣尺寸的模型與網格中,使用多面體的模型體網格總數最少,而且單個網格可同時與相鄰的12或14個網格進行交互,這大大加快了計算效率。

你可能會問了,結構這么復雜的網格,劃分起來會不會很麻煩?

呵呵呵!在ANSA中,生成多面體網格,只要一鍵!

讓我們來拿模型說事兒。這是一個已劃分好四面體網格的汽車外流場模型。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

其體網格總數為1951680。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

而將其一鍵轉換為多面體網格后,體網格總數變成了630588,減少了近70%。

這個“一鍵”到底在哪呢?看這里。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

進行選擇之后會提示設置多面體的特征角,及是否保留原邊界層網格。通常可保持特征角為默認即20°,且不保留原邊界層。

多面體網格劃分?一鍵搞定!

只要這一步的操作,就可以實現四面體向多面體的轉換了,是不是很爽快!

目前常用的CFD求解器中,OpenFOAM、Star-CCM+及FLUENT等都可以對多面體網格模型進行求解計算。通常多面體網格模型的收斂速度比四面體要快近1倍,比六面體也要快40%左右。有興趣的朋友,可以自己找個模型驗證一下,從此你就會愛上這種Q彈又好用的網格了!

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