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『簡體書』ANSYS CFD网格划分技术指南

書城自編碼: 3411682
分類: 簡體書→大陸圖書→計算機/網絡網絡與數據通信
作 者: 胡坤,邓荣,梁栋 编著
國際書號(ISBN): 9787122344748
出版社: 化学工业出版社
出版日期: 2019-09-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:NT$ 491

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1.超全面的网格知识教程,从流体计算域、网格类型到网格质量度量,从SCDM建模到ANSYS MESH网格划分、Fluent Meshing网格生成,这里有关于网格的方方面面。
2.超实用的网格技术指南,无论是平面网格、立体网格、扫略网格,还是自由网格、Block 网格、混合网格,统统一网打尽!
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內容簡介:
本书以ANSYS CFD系列软件为媒介,介绍了利用ANSYS系列软件从几何建模到网格划分的完整流程。全书共分5章,第1章从流体计算域及计算网格入手,介绍了场景的流体计算域形式、网格类型及网格质量度量指标;第2章以SCDM模块为目标,详细描述了SCDM的建模及几何清理方法;第3章描述了ANSYS Mesh模块网格划分思路及常用的网格生成方法;第4章描述ANSYS ICEM CFD的两种网格生成思路;第5章主要描述Fluent Meshing网格生成思路及基本流程。本书可供CFD工程应用人员及相关专业师生阅读参考。
關於作者:
胡坤,西南石油大学机电工程学院,硕导,过程装备与控制工程教研室主任,主要从事多相流理论研究及过程装备研发教学工作,拥有10年ANSYS CFD软件应用经验,熟悉ANSYS CFD软件仿真流程定制及二次开发。曾用网名流沙CAE,独立运营同名新浪博客流沙CAE以及原创微信公众号CFD之道,聚焦于CFD发展及应用资讯、CFD理论解析、CFD软件应用技巧、CFD相关案例解析以及CFD编程定制等原创内容的分享,广受3万余专业粉丝的高度认可。
目錄
第1章流体计算网格基础001
1.1计算域模型 001
1.1.1内流计算域 002
1.1.2外流计算域 002
1.1.3混合计算域 002
1.2计算域生成方法 003
1.2.1直接建模 003
1.2.2几何抽取 003
1.3计算域简化 003
1.4多区域计算模型 004
1.4.1Interface 004
1.4.2Interior 005
1.5流体网格基础概念 005
1.5.1网格术语 005
1.5.2网格形状 006
1.5.3结构网格与非结构网格 006
1.6网格的度量 007
1.6.1网格数量 007
1.6.2网格质量 007
第2章SpaceClaim前处理009
2.1SpaceClaim操作界面 009
2.1.1SCDM模块启动 009
2.1.2Units设置 009
2.1.3操作界面 010
2.1.4SCDM鼠标手势 012
2.1.5SCDM快捷键 013
2.2SpaceClaim几何操作流程 014
2.2.1外部几何模型导入 014
2.2.2几何对象的选择 014
2.2.3图形窗口操作 014
2.3图形操作模式 016
2.4草图创建 016
2.4.1草绘平面操作 016
2.4.2草图绘制 017
2.4.3尺寸 021
2.4.4草绘微型工具栏 023
2.5拉动工具 024
2.5.1创建和编辑实体 024
2.5.2偏置或拉伸表面 025
2.5.3延伸或拉伸曲面边 026
2.5.4边圆角化 027
2.5.5边倒角 029
2.5.6拉伸边 029
2.5.7旋转边 029
2.5.8旋转表面 030
2.5.9旋转边 031
2.5.10旋转螺旋 032
2.5.11扫掠表面 032
2.5.12表面拔模 033
2.5.13缩放 034
2.6编辑 034
2.6.1移动 034
2.6.2在二维模式中移动 035
2.6.3创建阵列 036
2.6.4分解装配体 038
2.6.5填充 038
2.6.6替换 040
2.7相交 041
2.7.1组合 041
2.7.2分割 042
2.7.3分割实体 043
2.7.4分割曲面 043
2.7.5从实体中去除材料 044
2.7.6拆分实体 044
2.7.7分割表面 045
2.7.8投影到实体 046
2.8几何面修补 047
2.8.1拼接(Stitch)工具 047
2.8.2间距(Gaps)工具 048
2.8.3缺失的面(Miss Face)工具 048
2.8.4合并表面(Merge Faces)工具 049
2.9流体计算域创建 050
2.9.1体积抽取 050
2.9.2外壳(Enclosure)工具 050
2.10共享拓扑 051
2.11几何模型导出 052
2.11.1导出至ANSYS Mesh 052
2.11.2导出至Fluent Meshing 053
2.12【案例】01:几何建模 053
2.13【案例】02:外流场计算域创建 057
2.14【案例】03:内流场计算域创建 060
第3章ANSYS Mesh应用062
3.1ANSYS Mesh软件 062
3.1.1ANSYS Mesh启动 062
3.1.2ANSYS Mesh界面 063
3.1.3网格生成流程 063
3.2网格质量评价 065
3.2.1Element Quality 066
3.2.2Aspect Ratio 067
3.2.3Parallel Deviation 068
3.2.4Maximum Corner Angle 068
3.2.5Skewness 068
3.2.6Orthogonal Quality 069
3.3全局网格控制 069
3.3.1Display 069
3.3.2Defaults 070
3.3.3Sizing 073
3.3.4Quality 075
3.3.5Inflation 076
3.3.6Assembly Meshing 079
3.3.7Advanced 081
3.4局部网格控制 081
3.4.1Method 082
3.4.2Sizing 089
3.4.3Face Meshing 091
3.4.4Match Control 094
3.4.5Pinch 095
3.4.6Inflation方法 096
3.5【案例】01:T形管的扫掠网格划分 097
3.5.1案例介绍 097
3.5.2启动Meshing 098
3.5.3几何 098
3.5.4进入Mesh 099
3.5.5设置默认网格 099
3.5.6创建边界命名 100
3.5.7创建边界层 101
3.5.8Mesh质量查看 102
3.6【案例】02:网格方法比较 102
3.6.1创建工程 102
3.6.2设置单位 103
3.6.3创建边界命名 103
3.6.4设置全局网格参数 103
3.6.5创建Inflation 104
3.6.6生成网格 105
3.6.7Tet Patch Independent 105
3.6.8MultiZone 105
3.6.9CutCell 107
3.7【案例】03:扫掠网格 108
3.7.1几何模型 108
3.7.2切分几何 109
3.7.3划分网格 111
3.7.4添加边界层 112
3.8【案例】04:全局参数 113
3.8.1开启工程 113
3.8.2设置单位 113
3.8.3创建边界命名 113
3.8.4设置全局参数I 115
3.8.5预览网格 116
3.8.6Curvature 116
3.8.7修改参数 117
3.8.8Inflation 118
3.9【案例】05:局部参数 118
3.9.1参数优先级 118
3.9.2案例描述 119
3.9.3网格划分 119
3.10【案例】06:搅拌器网格划分 127
3.10.1创建工程 127
3.10.2设置全局参数 128
3.10.3生成网格 128
3.10.4模型分析 129
3.10.5拆分几何 130
3.10.6指定局部尺寸 131
3.10.7生成网格 132
第4章ICEM CFD网格生成134
4.1 ICEM CFD基本介绍 134
4.1.1ICEM CFD主要特点 134
4.1.2ICEM CFD中的文件类型 135
4.1.3ICEM CFD操作界面 135
4.1.4ICEM CFD操作键 141
4.1.5ICEM CFD的启动 141
4.2ICEM CFD网格划分基本流程 142
4.3ICEM CFD自由网格生成 143
4.3.1全局网格参数设置 144
4.3.2Part网格设置 151
4.3.3面网格参数设置 154
4.3.4线网格参数设置 154
4.3.5密度盒 154
4.3.6网格生成 156
4.4Block网格生成 156
4.4.1Block基本概念 156
4.4.2Block的层次结构 157
4.4.3初始块的创建 157
4.4.4块的关联操作 160
4.4.5自顶向下构建块 164
4.4.6常规切分 164
4.4.7O形切分 165
4.4.8Y形切分 174
4.5自底向上构建块 177
4.5.1From VerticesFaces 177
4.5.2Extrude Faces 179
4.5.3由2D块形成3D块 180
4.5.4【实例4-1】弹簧网格划分 181
4.6常见分块策略 183
4.7块变换操作 189
4.7.1块平移 189
4.7.2块旋转 189
4.7.3块镜像 190
4.7.4块缩放 190
4.7.5周期块复制 190
4.7.6【实例4-2】块平移操作 190
4.7.7【实例4-3】块旋转操作 194
4.8【实例4-4】分叉管网格划分 201
4.9【实例4-5】外流场边界层网格 204
4.10【实例4-6】排烟风道网格划分 207
4.11【实例4-7】分支管非结构网格划分 212
4.12【实例4-8】活塞阀装配体网格划分 215
第5章Fluent Meshing应用219
5.1Fluent基本介绍 219
5.1.1导入网格基本工作流程 219
5.1.2单个CAD文件导入流程 220
5.1.3多个CAD文件同时导入 220
5.1.4使用Fluent Meshing 220
5.2Fluent Meshing的软件特点 221
5.2.1Fluent Meshing中应用的一些技术 221
5.2.2Fluent Meshing支持的一些网格类型 222
5.2.3网格划分灵活性 224
5.3模型导入 224
5.3.1读入模型 224
5.3.2CAD中处理几何 225
5.3.3利用ANSYS Meshing导出面网格 226
5.3.4导入CAD几何 226
5.4尺寸控制 228
5.4.1尺寸功能类型 229
5.4.2指定Size Function及Scoped Sizing 235
5.5面网格重构 236
5.5.1利用Size Function重构全局网格 237
5.5.2图形中选择网格单元进行局部重构 238
5.5.3图形中选择面域进行局部重构 239
5.5.4通过GUI面板进行面域重构 240
5.5.5重构所有的模型 240
5.5.6JoinIntersect处理 240
5.6面网格修补 244
5.6.1自由面网格 244
5.6.2多重边 244
5.6.3修复面网格问题 246
5.6.4对象诊断 246
5.6.5常用的面网格诊断工具 246
5.6.6网格质量诊断 249
5.6.7快捷键 251
5.7【案例】01:基本流程 252
5.7.1导入网格 252
5.7.2创建面网格 254
5.7.3网格修补 255
5.7.4创建体网格 256
5.7.5查看剖面网格 257
5.7.6准备计算网格 257
5.8【案例】02:汽车排气歧管 260
5.8.1启动Fluent Meshing 260
5.8.2导入几何 260
5.8.3显示几何 261
5.8.4分割几何面 261
5.8.5指定网格尺寸 263
5.8.6面域重划分 265
5.8.7重新导入几何 265
5.8.8创建进出口面 267
5.8.9检测网格 268
5.8.10创建材料点 269
5.8.11生成计算域 270
5.8.12生成体网格 271
5.8.13提高网格质量 273
5.8.14查看网格剖面 274
5.9【案例】03:面网格重构 275
5.9.1导入几何模型 277
5.9.2释放特征并显示 277
5.9.3合并几何 278
5.9.4设置尺寸 279
5.10【案例】04:连接管网格划分 282
5.10.1几何准备 282
5.10.2创建网格尺寸 283
5.10.3重构网格 285
5.10.4封闭入口 285
5.10.5合并Object 285
5.10.6连接体 285
5.10.7创建计算域 287
5.10.8重划分进出口网格 287
5.10.9抽取流体域 288
5.10.10生成体网格 288
內容試閱
在CFD应用过程中,网格的好坏直接影响了求解计算收敛性以及计算精度,而在仿真计算流程中,网格处理工作消耗了大部分的人工处理时间。网格生成工作除生成网格外,还包括几何模型的导入清理、网格尺寸参数的细微调整、低质量网格的编辑处理等。
ANSYS CFD软件族包含前处理模块(ICEM CFD、Mesh以及Fluent Meshing)、求解器(ANSYS Fluent及ANSYS CFX)以及后处理模块(CFD-POST),这些模块相互合作,为工程中的CFD仿真工作提供了极大的便利。对于前处理来说,ICEM CFD除了提供常规的自动非结构网格生成功能外,还提供了独特的Block六面体网格生成方式,特别适用于CFD网格生成;Mesh模块的操作简单,功能齐全,在吸收了众多网格生成算法之后,该模块功能日益强大;Fluent Meshing的前身是著名的非结构生成软件Tgrid,早期作为Fluent软件的御用网格生成器,其功能之强大有目共睹。
本书以ANSYS CFD系列软件为媒介,描述了利用ANSYS系列软件从几何建模到网格划分的完整流程。
(1)本书内容
本书共分5章,第1章从流体计算域及计算网格入手,介绍了场景的流体计算域形式、网格类型及网格质量度量指标;第2章以SCDM模块为目标,详细描述了SCDM的建模及几何清理方法;第3章描述了ANSYS Mesh模块网格划分思路及常用的网格生成方法;第4章描述ANSYS ICEM CFD的两种网格生成思路;第5章主要描述Fluent Meshing网格生成思路及基本流程。本书章节之间联系较少,读者可以根据自身需要进行选择。
(2)本书面向的读者
CFD工程应用人员。对于工程人员,本书可作为工具书,通过本书的学习,可以提高从业人员的CFD模型前处理能力,提高软件应用效率。
对CFD感兴趣的初学者。对于初学者,阅读本书可以理解CFD前处理的一些基本概念及基本流程,这对于CFD的工程应用来讲非常重要。
本书中的案例文件可扫描封底二维码进行下载。
编著者

 

 

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