EASYCAE：Openfoam snappyHexMesh网格划分介绍

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Openfoam snappyHexMesh网格划分介绍

蓝威技术 2016年12月23日1022

OpenFoam自带的snappyHexMesh这个网格生成工具，snappyHexMesh可以自动地从STL，OBJ文件生成六面体及多面体网格。网格依靠迭代将一个初始网格细化，并将细化的网格变形以依附于表面。在这个过程之后可以选择是否插入网格边界层。snappyHexMesh通过一个预定义的网格质量标准进行控制，这个标准非常灵活，表面处理贴合功能非常强健并且可以并行运算。下面以一个简化模型的网格划分过程来说明snappyHexMesh在EASYCAE云计算平台上的使用方法。

这个模型中轴I和轴II相对滚动，阴影部分为流体区域，需要划分网格。

图1模型示意图

首先创建流体区域的模型solid1，如图1所示。为了对两个滚子周围的网格进行细化以及定义两个滚子的旋转域，这里需要另外创建两个部件solid2和solid3，其半径分别比轴I和II的半径略大，重合的区域即为旋转的区域。在三维CAD软件中装配完成后，生成step文件并上传到云计算平台，如图2所示。红色的零件为solid2和solid3。

图2 step几何模型上传导云计算平台

在执行snappyHexMesh之前，用户需要创建一个充满全部网格区域的六面体背景网格。这里创建一个基底长方体将区域包含进来，其参数和效果如图3所示。背景网格创建完成后，需要删除不需要的网格，而留下模型内部的网格。snappyHexMesh通过一个位置矢量点确认所要保留的区域。本模型中点的坐标位置应该落在流体域内部。

图3 创建基底立方体

在网格创建的属性菜单栏里，用户可以设置相关参数控制整体的网格质量和网格数量。网格数量控制主要通过设置背景网格的三个方向上网格节点数，控制整体的网格大小；设置级别过渡层数控制网格的过渡，级别越高，网格从疏到密过渡层数越多，网格越平顺；设置光顺迭代数控制网格的计算迭代次数，迭代次数越多，网格质量越好。

图4 网格属性设置

接下来，用户需要在平台左侧模型树中的Mesh Refinements进一步网格设置，对网格进行局部细化。平台实现了多种功能的网格细化，包括特征细化、区域细化、表面细化和边界层添加等。特征细化用来细化模型的边线，其界面如图5所示。其中细化等级越高，网格越密。表面细化用来细化指定面上的网格以及创建旋转区域，这里通过选中solid2来创建solid1和solid2的重合区域为旋转域。表面细化的结果如图6所示。

图5 创建特征细化和表面细化

图6 完成表面细化

同时，再指定soild2的区域细化，这样两个零件重合的实体部分的网格也会被细化。最后，通过设置边界层添加可以得到包含了边界层网格的最终结果，如图7所示。可以看到，局部网格得到和很好的细化，并且添加了5层边界层网格。

从这个例子可以看到，OpenFoam自带的网格划分工具snappyHexMesh强大且完整的网格划分能力。

图7 细化后的网格及其局部图

 

 

内容来自公众号：EASYCAE云计算平台