SnappyHexMesh(之六)体加密
转载:知乎大神 中国空气动力研究与发展中心 力学博士 刘云楚 的文章
5.5体加密(refinementRegions)
5.5.1几何创建部分
SnappyHexMesh支持用户在geometry子字典中导入、创建、修复几何。
目前SnappyHexMesh只支持三角面元triSurfaceMesh的几何类型,格式类型包括:stl(ASCII)、stlb(binary)、obj、vtk、ftr(openfoam标准格式)、ac、smesh、tri 以及dx。
软件也支持用户自定义SnappyHexMesh中标准化几何模块。其中三维几何体包括:立方体、旋转立方体、圆柱、圆锥体(空心)、圆管和球;二维片体包括:圆面及无限平面。
其次允许用户采用高级功能对已有几何进行修复处理。例如:几何中小缝隙的修复,几何等比例缩放与布尔求和等。
用户最终可在体加密参数refinementRegions中对geometry定义几何进行区域网格细化。
几何导入
几何导入命令输入示例如下所示:
geometry { solid_0 { type triSurfaceMesh; file "solid_0.stl"; } … }
5.5.2可创建三维几何体
具体参数信息如下表所示:
几何体类型(type) | 参数名 | 参数解释 |
立方体(searchableBox) |
min | 最小对角点坐标 |
max | 最大对角点坐标 | |
圆锥体(空心)(searchableCone) |
point1 | 中轴线端点1 |
point2 | 中轴线端点2 | |
radius1 | 断面1外圆半径 | |
radius2 | 断面2外圆半径 | |
innerRadius1 | 断面1内圆半径 | |
innerRadius2 | 断面2内圆半径 | |
圆柱(searchableCylinder) |
point1 | 中轴线端点1 |
point2 | 中轴线端点2 | |
radius | 外圆半径 | |
旋转立方体(searchableRotatedBox) |
origin | 最小对角点坐标 |
span | XYZ方向尺寸长度 | |
e1、e2、e3 | e1、e2、e3为几何ijk方向向量,旋转通过向量(e1 、 e2),(e2 、 e3)或(e3 、 e1)的组合定义 | |
圆管(searchableExtrudedCircle) |
file | 用户导入曲线文件 |
radius | 制定圆管半径 | |
球(searchableSphere) |
Centre | 中心点坐标 |
radius | 球半径 |
立方体加密(searchableBox)
立方体几何由对角线上的两个点定义。
命令用法如下:
Box { type searchableBox; min (1 1 1); max (5 5 5); }
通过体加密后效果如下所示:
图1. 立方体体加密效果图
圆锥体(空心)体加密(searchableCone)
圆锥体主要参数包括中轴线端点与内外圆半径。1、当内圆半径设置为零时,圆锥体为实心,否则为中空圆锥体;2、内圆半径为零时,将一端外圆半径设置为零,则生成带尖头圆锥体。
命令用法如下:
Cone { type searchableCone; point1 (3 3 0); radius1 1.5; innerRadius1 0.25; point2 (3 3 5); radius2 3.0; innerRadius2 1.0; }
通过体加密后效果如下所示:
图2. 圆锥体体加密效果图
圆柱体加密(searchableCylinder)
通过设置中轴线上两点和一个半径定义圆柱。
命令用法如下:
Cylinder { point1 (3 5 3); point2 (3 1 3); radius 1; type searchableCylinder; }
通过体加密后效果如下所示:
图3. 圆柱体体加密效果图
旋转立方体(searchableRotatedBox)
由用户输入立方体的初始点origin与XYZ方向跨度值span参数来定义立方体尺寸(如下旋转立方体参数示意图所示)。并通过修改X、Z方向坐标轴向量e1、e3参数,实现立方体的旋转,旋转中心为初始点origin。初始坐标系中X轴对应向量参数为e1 (1 0 0),Z轴对应向量参数为e3 (0 0 1)。
图4. 旋转立方体参数示意图
示例1:
需将立方体根据初始点origin (0 0 0)按z轴逆时针旋转45度,旋转后e1为(1 1 0)(如下图所示)。
图5. 立方体旋转示意图
命令输入用法如下所示:
boxRotated { type searchableRotatedBox; span (2 2 2); origin (0 0 0); e1 (1 1 0); e3 (0 0 1); }
通过体加密后效果如下所示:
图6. 旋转立方体体加密效果图
创建圆管模型需要用户提供圆管中心线几何文件,支持曲线文件输入格式有.nas、.bdf、.obj、.inp、.vtk。,文件放置到根目录下constant/geometry文件夹中。
命令用法如下:
cylinder2 { type searchableExtrudedCircle; file "line2.vtk"; radius 0.01; }
通过体加密后效果如下所示:
图7. 圆管体加密效果图
注意:若网格划分使用并行计算时,需要为每个processor*/constant文件夹内导入geometry文件夹。
球体加密(searchableSphere):
由其中心点坐标与半径定义球体。
命令用法如下:
Sphere { type searchableSphere; centre (3 3 3); radius 1; }
通过体加密后效果如下所示:
图8. 球体加密效果图