SnappyHexMesh(之六)體加密


轉載:知乎大神 中國空氣動力研究與發展中心 力學博士 劉雲楚 的文章

5.5體加密(refinementRegions)

5.5.1幾何創建部分

SnappyHexMesh支持用戶在geometry子字典中導入、創建、修復幾何。

目前SnappyHexMesh只支持三角面元triSurfaceMesh的幾何類型,格式類型包括:stl(ASCII)、stlb(binary)、obj、vtk、ftr(openfoam標准格式)、ac、smesh、tri 以及dx。

軟件也支持用戶自定義SnappyHexMesh中標准化幾何模塊。其中三維幾何體包括:立方體、旋轉立方體、圓柱、圓錐體(空心)、圓管和球;二維片體包括:圓面及無限平面。

其次允許用戶采用高級功能對已有幾何進行修復處理。例如:幾何中小縫隙的修復,幾何等比例縮放與布爾求和等。

用戶最終可在體加密參數refinementRegions中對geometry定義幾何進行區域網格細化。

幾何導入

幾何導入命令輸入示例如下所示:

geometry
{
    solid_0
    {
        type triSurfaceMesh;
        file "solid_0.stl";
    }
    …
}

5.5.2可創建三維幾何體

具體參數信息如下表所示:

幾何體類型(type) 參數名 參數解釋

立方體(searchableBox)

min 最小對角點坐標
max 最大對角點坐標

圓錐體(空心)(searchableCone)

point1 中軸線端點1
point2 中軸線端點2
radius1 斷面1外圓半徑
radius2 斷面2外圓半徑
innerRadius1 斷面1內圓半徑
innerRadius2 斷面2內圓半徑

圓柱(searchableCylinder)

point1 中軸線端點1
point2 中軸線端點2
radius 外圓半徑

旋轉立方體(searchableRotatedBox)

origin 最小對角點坐標
span XYZ方向尺寸長度
e1、e2、e3 e1、e2、e3為幾何ijk方向向量,旋轉通過向量(e1 、 e2),(e2 、 e3)或(e3 、 e1)的組合定義

圓管(searchableExtrudedCircle)

file 用戶導入曲線文件
radius 制定圓管半徑

球(searchableSphere)

Centre 中心點坐標
radius 球半徑

立方體加密(searchableBox)

立方體幾何由對角線上的兩個點定義。

命令用法如下:

Box
{
    type searchableBox;
    min (1 1 1);
    max (5 5 5);
}

通過體加密后效果如下所示:

圖1. 立方體體加密效果圖

圓錐體(空心)體加密(searchableCone)

圓錐體主要參數包括中軸線端點與內外圓半徑。1、當內圓半徑設置為零時,圓錐體為實心,否則為中空圓錐體;2、內圓半徑為零時,將一端外圓半徑設置為零,則生成帶尖頭圓錐體。

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;
}

通過體加密后效果如下所示:

圖2. 圓錐體體加密效果圖

圓柱體加密(searchableCylinder)

通過設置中軸線上兩點和一個半徑定義圓柱。

命令用法如下:

Cylinder
{
    point1 (3 5 3);
    point2 (3 1 3);
    radius 1;
    type   searchableCylinder;
}

通過體加密后效果如下所示:

圖3. 圓柱體體加密效果圖

旋轉立方體(searchableRotatedBox)

由用戶輸入立方體的初始點origin與XYZ方向跨度值span參數來定義立方體尺寸(如下旋轉立方體參數示意圖所示)。並通過修改X、Z方向坐標軸向量e1、e3參數,實現立方體的旋轉,旋轉中心為初始點origin。初始坐標系中X軸對應向量參數為e1 (1 0 0),Z軸對應向量參數為e3 (0 0 1)。

圖4. 旋轉立方體參數示意圖

示例1:

需將立方體根據初始點origin (0 0 0)按z軸逆時針旋轉45度,旋轉后e1為(1 1 0)(如下圖所示)。

圖5. 立方體旋轉示意圖

命令輸入用法如下所示:

boxRotated
{
    type    searchableRotatedBox;
    span   (2 2 2);
    origin (0 0 0);
    e1     (1 1 0);
    e3     (0 0 1);

}

通過體加密后效果如下所示:

圖6. 旋轉立方體體加密效果圖

圓管(searchableExtrudedCircle)

創建圓管模型需要用戶提供圓管中心線幾何文件,支持曲線文件輸入格式有.nas、.bdf、.obj、.inp、.vtk。,文件放置到根目錄下constant/geometry文件夾中。

命令用法如下:

cylinder2
{
    type   searchableExtrudedCircle;
    file   "line2.vtk";
    radius 0.01;
}

 

通過體加密后效果如下所示:

圖7. 圓管體加密效果圖

注意:若網格划分使用並行計算時,需要為每個processor*/constant文件夾內導入geometry文件夾。

球體加密(searchableSphere):

由其中心點坐標與半徑定義球體。

命令用法如下:

Sphere
{
    type   searchableSphere;
    centre (3 3 3);
    radius 1;
}

通過體加密后效果如下所示:

 圖8. 球體加密效果圖


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