如何使用sizefield功能进行CFD网格细化

来源：BETA工程仿真系统

本文旨在对ANSA中的CFD网格细化策略进行简单介绍。首先介绍如何使用sizefield功能进行网格细化，之后在下一篇文章中将继续介绍其他CFD网格细化方法。

1.功能位置

在24版本及之前需要使用CFD 布局打开ANSA，再通过MESH>Octree>Size field激活该功能，如下所示。

在25版本中可通过Surface Mesh下CONTROL功能组中的Size Field功能进行激活。

2.功能简介

该功能基于八叉树算法，用于对面网格和体网格进行网格单元尺寸控制，通过多种类型的规则来帮助设置网格细化区域。目前提供的规则类型有：Closed surface, Surface offset, Surface section, Cylinder, Sphere, Size box and Curve。下面对这些规则进行简单介绍。

2.1 Closed Surface

该规则通过输入网格细化区域的曲面描述到ANSA中，例如从META中导出的等值面或总压为0的面，并指定该区域允许的最大单元长度。

下面为将从META中导出的total pressure = 0 的等值面作为closed surface 网格细化区域进行网格加密的效果。绿色的PID即为导入的Iso-surface。

2.2 Surface offset

Surface offset规则，一共分为两个部分，Shape和Size. 整体上来说Shape是对网格加密区域的形状进行控制，而Size则是对网格尺寸进行控制。可通过Shape > Offset指定车身外轮廓的偏移量，通过设置Size栏下的参数来控制沿偏移方向上的网格尺寸大小。可使用此规则细化车身外轮廓附近的网格，并通过sweep选项进一步细化尾流区域的网格。以下为使用build功能进行可视化的效果，可以通过右侧的云图条直观的查看网格尺寸分布情况。

2.3 Surface section

Surface section规则主要用于机翼等类型的模型上。可通过该规则控制指定方向上的网格长度变化情况。

2.4 Cylinder

Cylinder规则，和surface offset类似，也是通过设置Shape和Size栏的相关参数值来控制网格加密区域的形状和网格尺寸。

2.5 Sphere

Sphere规则，可生成球形的网格加密区域。

2.6 Size Box

可通过Deck > Size Box 功能创建灵活的六面体形状盒子，该规则可对包裹在盒子内部的模型区域进行网格细化，对于同一模型可指定多个不同形状的size box。

2.7 Curve

Curve规则，通过选择曲线并指定曲线上不同位置处的网格尺寸生成各向异性网格加密区域。自V24.1版本及以上该功能已被添加进Batch Mesh功能中，如下图所示，注意需要使用CFD layout打开ANSA。

Size Curve 规则包含沿曲线长度方向的最大长度变化值和沿曲线法线方向的各项异性网格变化值，这些长度也可显示在图形区中，用于目视检查各向异性网格的长度和长宽比。

采用Constant常量模式，可对会话中的所有PID应用各向异性方法；采用Variable变量模式，各向异性方法的应用会受到用户自定义半径的限制。

以下示例生成的网格包含遵循曲线规则的各向异性网格，并在不同规则的边界处自动融合为各向同性网格。

变量模式下的曲线规则存在有效曲率半径，可产生额外的局部各向异性。

目前Cylinder和Surface section规则逐渐被新版本的Batch Mesh>Size Field卡片下的Size Curve功能代替。

作者 | 赵周桥

BETA CAE 工程师