Сеточные генераторы

Инструменты создания сетки для всесторонних междисциплинарных расчетов

Создание сетки является неотъемлемой частью процесса компьютерного инженерного моделирования (CAE). Качество сеточной модели влияет на точность, сходимость и скорость получения решения. Кроме того, время, необходимое для создания сетки, часто занимает значительную часть в общем времени выполнения компьютерного инженерного расчета. Поэтому качественные и более автоматизированные инструменты построения сетки дают лучший результат.

Расчетная сетка оси трактора

Компания ANSYS предлагает ряд программных продуктов для автоматического создания высококачественной сетки. Мощные автоматические возможности облегчают процесс создания исходной сетки для новой геометрии путем использования интеллектуальных предварительных установок, вследствие чего сетка может быть получена с первой попытки. Кроме того, поскольку геометрическая модель параметризирована, переход от CAD-модели к CAE-модели осуществляется автоматически, без дополнительных операций, что облегчает этап предварительной проработки изделия.

Технологии ANSYS предлагают совокупность методов построения сетки, различных по сложности алгоритмов и трудоемкости построения (от простых гексаэдрических до высокодетализированных гибридных). Обладая таким инструментарием, пользователи могут расположить сетку нужного типа в требуемой зоне модели и убедиться в том, что расчет модели будет выполнен точно.

Сеточная модель буровой платформы

Инструменты для создания сеток от компании ANSYS позволяют генерировать сеточные модели для разных типов анализа. Каждый из сеточных методов удовлетворяет специфическим требованиям той или иной области (механика деформируемых твердых тел, динамика текучих сред, электромагнетизм и др.) и позволяет использовать упрощенную постановку задачи (оболочечные, двумерные и балочные модели).

 

Сетки для моделирования деформируемых твердых тел

Для задач механики деформируемых твердых тел компания ANSYS предоставляет устойчивый и надежный метод создания тетраэдрической сетки со срединными узлами, точно описывающей форму сложных геометрических моделей.

Благодаря автоматическому определению и настройке типа контакта пользователю требуется лишь небольшое обучение, чтобы выполнять сложный анализ. В зависимости от типа модели, пользователи могут несколькими способами создавать полностью гексаэдрические сетки или сетки с преобладанием гексаэдров.

Построение сеточной модели для сложной геометрии головки блока цилиндров

Технологии создания сетки компании ANSYS включают в себя физические параметры, которые помогают автоматизировать процесс создания сетки. Для предварительной разработки часто можно создать сетку для группы и выполнить предварительный расчет, после чего определить приоритетные области. В дальнейшем можно увеличить сгущение сетки для получения более точных результатов расчета. В технологию заложены физические параметры для выполнения расчетов в области механики деформируемых твердых тел, динамики жидкостей и газов, электромагнетизма, решения задач динамики в явной постановке. Путем задания физических параметров программное обеспечение адаптирует параметры создания сетки, заданные по умолчанию, для получения более точных результатов расчета.

Другие возможности, основанные на физических параметрах и помогающие в решении задач механики деформируемых твердых тел и задач явной динамики, включают в себя:

  • автоматическую обработку контактов;
  • редактируемые описания контактного взаимодействия;
  • построение сетки для недеформируемых тел;
  • создание сетки для уплотнений;
  • построение периодической сетки;
  • автоматическое построение сетки для балки (beam) и оболочки (shell);
  • создание сетки по запросу CAD-системы;
  • адаптивное сгущение сетки (на основе решения);
  • создание сетки для элемента сплошной среды с оболочечной функцией форы (solid-shell).

 

Сетки для моделирования текучей среды

Инструменты по созданию сетки для моделей текучих сред от компании ANSYS позволяют построить качественные, плавные поверхностные сетки с трех- и четырехугольными элементами с учетом кривизны поверхностей, разрешением тонких каналов. При этом несущественные детали геометрии могут не учитываться при построении сетки. Сочетание возможности автоматического построения поверхностной сетки, призматических пограничных слоев (с учетом подробной сетки в тонких каналах) и алгоритма создания тетраэдрической сетки Advancing Front обеспечивает высокую точность решения задачи гидрогазодинамики при низких затратах времени на построение сетки. Дополнительно можно использовать функции управления размерами, сгущением, совпадением сетки на поверхностях периодичности, построением сетки протяжкой.

Гексаэдрическая сеточная модель выпускного коллектора автомобиля

В случае моделирования деформируемых твердых тел пользователи также могут создать гексаэдрические сетки с использованием одного или нескольких методов. Методы создания гексаэдрических сеток могут сочетаться с технологией пристеночных слоев.

В дополнении к возможности создания тетраэдрических и гексаэдрических сеток присутствует широкий набор инструментов для создания гибридных сеток. Пристеночные слои могут быть сгенерированы вокруг тел.

Возможность управлять совпадением и несовпадением сеток на границах сеточных областей очень полезна при работе со значительными изменениями размеров сетки или при работе с границей между областями с разными физическими дисциплинами. Например, при моделировании взаимодействия жидкости и конструкции, области твердого тела и жидкости разделяют общие границы, при этом сетка может совпадать или не совпадать.

Сеточные технологии ANSYS позволяют создавать качественные сетки для прочностных, тепловых и газодинамических расчетов

 

Для пользователей, которые хотят управлять каждым шагом процесса построения высококачественной структурированной сетки или создавать сетку непосредственно на отсканированной геометрической модели, доступны расширенные возможности создания сетки в модулях ANSYS ICEM CFD и Fluent Meshing.

 

2D-сетки и 3D-оболочечные сетки

Решения компании ANSYS для моделирования оболочки и построения для нее сетки опираются на физически обоснованные допущения. В основном, это два подхода, которые используют общие сеточные инструменты:

  • Двумерные плоские и осесимметричные модели могут быть использованы для упрощения трехмерных моделей. Для двумерных моделей можно построить сетки из четырехугольных элементов, с преобладанием четырехугольных элементов или только из треугольных элементов.
  • При помощи оболочечных моделей можно упростить трехмерную модель до набора слоев с определенной толщиной. Такая возможность очень полезна при моделировании листовых металлических элементов или тонких конструкционных элементов. Для оболочечных деталей также можно построить сетки из четырехугольных элементов, с преобладанием четырехугольных элементов или только из треугольных элементов.

 

Моделирование балок и стержней

Решения компании ANSYS для создания сетки предоставляют методы упрощения геометрии и создания балочных моделей, что дает пользователю возможность без особого труда создавать упрощенные конечно-элементные модели для выполнения быстрого анализа.

Двунаправленная связь с CAD-системами:

  • CATIA® V5;
  • NXTM;
  • Autodesk® Invertor®;
  • Autodesk® MDT;
  • CoCreate ModelingTM;
  • Pro/ENGINEER®;
  • SolidWorks®;
  • Solid Edge®.

Читаемые форматы CAD:

  • CATIA® V4;
  • ACIS;
  • IGES;
  • Parasolid®;
  • STEP;
  • STL.

Экспорт сетки:

  • ABAQUS®;
  • ANSYS® MechanicalTM;
  • ANSYS® CFX®;
  • ANSYS® AUTODYN®;
  • CGNS;
  • ANSYS® ICEM CFDTM;
  • ANSYS® FLUENT®;
  • ANSYS® LS-DYNA®;
  • NASTRAN®;
  • ANSYS® POLYFLOW®;
  • SAMCEF.

Продукты