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宽松的CFD和自动化啮合工程师的生活

简化导入和几何的准备以及啮合表面和体积。

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网格生成是用户的专业知识和创造力可以影响的收敛性和精度计算流体动力学(CFD)解决方案通过选择网格类型、拓扑结构和细胞质量。但随着急于自动网格生成,控制会扯掉用户的手,或有价值的工程技能会丢失吗?

啮合的程度可以自动化

根据《牛津字典,自动的定义是“控制工作不需要一个人操作,“这是2030年与美国宇航局的CFD视觉同步的研究中,在作者指出,“最终网格生成过程应该看不见的CFD用户。”

然而,“自动”的文字定义应用到技术不推荐或可行的。自动方法往往受到不可避免的死角,90%的网是自动生成的。不过,最后10%的人几乎是不可能完成或使用数天或数周。

创建一个自动网格生成器是一个更容易处理的任务,尤其是当自动化是加上手工技术,自动化误入歧途时作为备份。让我们探讨实现自动化忠诚点态,从CAD模型导入。

实体模型自动装配

进口和准备的几何网格生成的克星。主要问题在导入和几何清理是相邻表面之间的差距和重叠。造成这些差距和重叠网格化看到每个表面作为一个孤立的,不相交的部分,而不是整体几何(图1)的一部分。当你网草率CAD、没有保证组件在表面边界网格将匹配。

图1:运载火箭是从一个进口IGES文件。颜色代表个人表面相互没有关系(左);整个发射载具几何自动组装在导入到一个拓扑实体模型(右)。

幸运的是,在CAD文件导入忠诚点态自动装配CAD文件的表面(例如,一步,SolidWorks)到一个拓扑固体(图1)。由此产生的固体模型空白和重叠。

啮合固体模型的意义,当你网格模型,所有的组件每CAD曲面网格————会无缝地结合在一起,同时尊重几何意图,使表面网格立即适用于体积啮合。

另一方面,当固体模型装配不完全或导入期间,逐点的让用户手动执行装配操作的能力完全控制公差和表面组装。

自动化表面啮合

表面啮合往往代表一个挑战。确保正确点是将复杂的CAD几何和处理CAD曲面构件(如废屑或重叠经常迫使一个诉诸手工技术。

通过一次单击,忠诚点态可以网所有的CAD表面和完全连接它们。它还提供了另一个自动化工具从CAD或工程几何中恢复。实体模型可以分为拓扑实体被子在自动装配使用单一角公差。如图2所示,被子代表运载火箭的机身,尾巴,上下翼和翼尖。这个工程几何更好地反映CFD模拟的目标。

图2:表面在CAD模型组装成棉被、地区的单个网格将被应用(左);自动化工程表面啮合几何,自动恢复从CAD文件作为被子(右)。

忠诚点态提供了一整套模型和被子装配工具来调整工程拓扑以您的需求和一个更健壮的套网格属性。这些都是手工应用在你的自由裁量权。

自动卷啮合

忠诚点态的结构化和非结构化网格技术应用网格时自动创建(使用指定的默认参数)和自动调整每当网格拓扑编辑。此外,规则命令逐点的主动监控网格质量。用户灵活地创建一个规定在任何支持网规。网格质量的更详细的视图,一整套网格诊断和可视化工具内逐点的可以应用在任何时候任何网格。

图3:霸王龙网格生成壁面十六进制层边界层分辨率和转换到一个远场的各向同性四面体网格。

上面描述的结构化和非结构化网格技术与体积网格拓扑结构紧密合作。但混合网格生成的此类点态的各向异性四面体挤压(霸王龙)更少依赖体积网格拓扑,因此可以更多的自动生成。的霸王龙技术自动账户如下:

  • 挤压细胞根据用户指定的质量指标。
  • 与其他层挤压碰撞。
  • 转换到各向同性远场网格。
  • 与对称邻接飞机和其他网格。

自动网格使用脚本模板

真正自动啮合的最好的方法是针对特定的应用,如翼型、机翼、排气喷嘴,叶片通道,等等。当然,没有人喜欢从头编写一个完整的网格应用程序对于每一个应用程序,所以成功的关键是有一个共同的核心网格化是可扩展的。

幸运的是,点态的脚本语言,字形通过宏,是专门为扩展点态(封装频繁执行的操作),扩展(创建新命令不属于基线的代码),和模板(完整的网格应用程序)。

引用

  1. ,杰弗里,et al .,“2030年的CFD视觉研究:一条通往革命计算Aerosciences,”NASA cr - 2014 - 218178,http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140003093
  2. Dannehoffer,约翰,”表面的三维参数化配置使用被子,“理论- 2005 - 5238,2005年6月。


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