【分享】icem画船体网格经历分享

lijingyuak

分享一次cfd分析船舶流场的学习经历。新手菜鸟，水平有限，不当之处请各路大神批评指正，我也希望借此机会进一步提高自己。
先是使用ICEM画网格部分
一、导入几何
我是用的Rhino建立的三维模型，因为icem直接导入Rhino模型总是出错，所以我先保存成iges格式后再导入。之后打开ICEM，修改工作目录后，file>import geometry>iges导入模型。注意文件名和路径都要是英文的。

虽然做模型模型时把所有点和线删除了，导入ICEM会自动补上一些特征线和特征点。
我习惯先把线全部删除，后面再根据需要生成想要的辅助线。
二、画流体区域
这次模型是约6米长，原点在首垂线和基线的交点上。所以建立纵向为-15m~15m；横向0~15m，吃水方向-15~9m的流体区域。把船舶也剖成两半，进行半船计算，提高效率。
Geometry>creat point 命令建立点，连线后，创立面


分割删除不要的模型
船体部分在建模时候是对称建立的两个面，所以无须分割直接把不要的部分删除
甲板部分建立是一体建立的，所以需要中间剖开

甲板的面比较碎，需耐心分割。分割后如图

清理后

右键part，creat new part，命名6个流体区域面为inlet（入口），outlet（出口），top（顶），bottom（底），sym（对称面），side（边对称面）
船体部分的part改名为hull，甲板部分的part改名为deck

几何部分差不多处理完了，记得保存。
三、建立block块

点映射外流场8个角点，blocking associations.

划分近船体block, split block,切出一个靠近船体的小方块，切割方式用screen select大体估算下位置。

对船体附近小方块划分O-block，选择的block和face如图所示，face表示通透面。

删除不要的block（船体内部无流体，把内部block删除）

继续切割船体block，大体就是认为曲率变化大的地方切一刀，精细的网格多切一些（记住层次关系，一会映射后要清楚总共有几层，层次何如对应的）

四、映射block
右键blocking，选择index control，只显示一会要映射的网格

把带vertices先映射定位到想要的位置上
这里就涉及到创造辅助线，调回Gemotry选项卡，这里使用“提取面的边线”命令


或者也可以在想要的地方创建线，先在想要的位置创造一个点，在利用偏移命令创造另一个点，连线。再用投影命令创造线如图所示。



接下来就是映射了，先映射船首线，勾选project vetices选项，映射后用move vetice调整重叠的vetices。



投影face到surface，这里建议不要一次投影太多的面，因为我脑容量较小，否则一会就不知道那条edge线对应那条了。操作为associate face to surface，后用snap project vertices调整点，再用move vetice调整重合的点，如图所示


一张move vetice调整后的图

一系列面投影和边投影和调整后

接下来过程中我已用extrct curve fromsurface把所有面的几何边线生成了，接下来就就是要映射轮廓边线。这个过程的tips不外就是多用F9来暂停切换视图，把surface隐藏了等，尽量不要映射错了，或者少选线段了。

整理完后如图

刚才都是局部操作的，为了以防疏漏，把所有的face重新映射一次。

接下来设置网格节点数，记得index control框中摁reset把所有隐藏block打开。

记得勾选 copy parameter，网格疏密就随大家喜好了，物体周围的密一些，mesh law我只会用默认，exponential1或2三种，上图示spacing表示间距。选中某edge时，箭头由1指向2。当我需要1号端密一点时，用exponential1，调整spacing1的大小，ratio用1.1，网格节点就会由1到2，由密到疏排列。依此类推可用exponential2
设置好了节点，我们按一下pre-mesh，先用肉眼看看船体表面网格有什么问题。

我们看到图示地方的网格扭曲度很大，这是由于我一开始切分block时没有规划好，曲率变化大的地方没有多切一下导致的。所以说，一开始计划周全，后面会省事不少，大家要引以为戒。现在怎么办呢。只好亡羊补牢，重切一下了，虽然根据我的经验，映射好的网格再去切它质量就不怎么好了。但这里懒得重做了。

重新切一刀后，周围的线映射好，最好face重新映射一遍。调整下vertex的位置，肉眼看上去貌似没什么问题了。这时我们来看一下预网格质量。记得在网格质量区右键RESET一下。（不要骗自己）

擦咧！居然有这么多负网格，看起来没毛病啊，整个人都不好了。。。接下来我就和大家一起调整网格，行百里路半90，我觉得从这里往后的网上书上都很少有人分享，可能大家觉得太简单不值一谌。但我是头疼了许久，才摸索了一些门路。希望像我一样的菜鸡新手可以有所收获，更希望看我太low的高手大神能提出宝贵意见。

仔细观察下负网格，有103个，思考它为何为负，发现它们可能有以下毛病：1.它们集中在球首处。2.都向船首方向倾斜3.吃水方向比较扁。所以我觉得应该使这里的edge更顺应曲率的变化，会不会好些呢。

哎，稍微调规整后发现还是有负网格，幸运的是我们发现负网格数量大大减少了，说明思路方向应该是这样的。这里调整还用到了move vertax里面的move vertax 和set location命令。然后继续调整，尽量把外O的edge和vertax拉近一些，这样调整起来效果明显一些，这里要感谢论坛里的一个热心大神tangshiyong2004,对我上个帖子的回答与提示。

调到这程度球首处已经没有负网格了，继续调整
过程比较繁琐，调整网格的方法也多种多样，但我目前学习到的方法就两种，一种上面已经提了，曲面曲率和edge线不匹配。这是可以通过拖动vertax使edge的变化角度更贴近曲面曲率变化。具体可看前文球首网格的调整，或论坛里我发的上一个帖子《icem画船体绕流结构网格求助》。
下面讲另一种调整方法

如上图所示，负网格不是出现船体曲率大的曲面上，而是出现在edge折角很大的地方。打开预网格看的比较清楚

我想可能是因为该处附近网格过渡挤压导致的，这是怎么移动vertax调角度都无济于事（别问我怎么知道的，因为我傻傻地移动了一个下午加晚上都没调好）。这时有个解决方法——利用O网格

如上图，建立O-block，

同理，尾部网格也可以依法炮制。这里说明一下，这个船模是我根据一艘国际标模的型值点用rhino建立的，船尾部分没仔细调整，所以有点问题而诡异，不过没有关系，正常的方尾是要比这个简单一些的。

负网格没有了，我们可以通过设置网格密度，微调vetax等方法进一步调整提高网格质量

最后针对船舶计算进一步改进，因为下一步我们要导入fluent中做进一步计算，本例吃水0.248m，精确到mm。要求放松一点，精确到cm，也要求至少流体界面附近的网格尺寸不要太稀疏，如下图所示，尽量保证间距在10mm左右，有条件的甚至要控制更低。否则会计算出很诡异的结果。

五、导出网格
右键blocking>pre-mesh,选convert to unstruct mesh，或者点file>mesh>load from blocking

output选项卡中设置output solve搜了fluent v6

write output
选择路径和名字

在你保存的路径下，.msh文件就是网格文件，今天先分享到这里，有时间再分享个fluent设置和计算或者分享个船体建模过程等。对于流体计算的前处理而言，icem、fluent远不如starccm+方便和人性化，但不知为何starccm的影响力不如fluent。最后附上模型文件和本篇word文档供网友学习。
                                                                                                                                                                                by 进击的鲸鱼

l7201337

顶，楼主辛苦了

5超7

bucuo

tangshiyong2004

just so so!

wansmwan

支持一个
过程十分详细

qikaike

很好的案例。

bigtree2100

非常好

xiaotingmomo333

精彩。学习了

llpvpc

谢谢分享，我也正在学习

moplye

值得学习！

596530904

楼主写得很详细，非常适合初学者学习！

kylehu

楼主辛苦了，谢谢分享

Disheng

楼主辛苦了

减摇俊凯

学习了！感谢你的付出~

simon15

谢谢。