Verfeinerungsbereiche

Eine grundlegende Richtlinie für ein qualitativ hochwertiges Analysemodell ist, dass die Netzverteilung ausreichen muss, um die Strömungs- und Temperaturgradienten effizient zu lösen. In Bereichen, in denen sich die Strömung mit einem niedrigen Gradienten in eine Richtung bewegt, reicht ein gröberes Netz aus. In Bereichen, in denen die Strömung zirkuliert oder große Gradienten aufweist (z. B. Strudel, Wirbel und Trennungsbereiche), ist ein feineres Netz erforderlich.

Die lokale Verfeinerung des Netzes ist nicht schwierig, wenn es geometrische Objekte innerhalb der Strömung mit hohem Gradienten gibt. Verfeinern Sie einfach das Netz auf den Volumen oder Flächen. Wenn es keine Geometrie in einem bestimmten Bereich gibt, erstellen Sie einen Netzverfeinerungsbereich. Mit diesen Bereichen lässt sich die Netzverteilung steuern, ohne dass zusätzliche Geometrie im CAD-Modell erstellt werden muss.

Netzverfeinerungsbereiche sind als rechteckige, zylindrische und kugelförmige Volumen verfügbar und können nur zur Verfeinerung des lokalen Netzes verwendet werden.

Es ist wichtig, zu wissen, dass Verfeinerungsbereiche keine wirkliche Geometrie darstellen und sie daher auch keine anderen Einstellungen (z. B. Materialien oder Randbedingungen) aufnehmen können.

Verfeinerungsbereiche stehen für Modelle aller CAD-Anwendungen und alle Startmethoden zur Verfügung.

Das Verfahren zum Erstellen eines Netzverfeinerungsbereichs besteht aus drei Schritten:

Schritt 1: Hinzufügen eines Bereichs

In diesem Modell erfordert ein Rückstrom hinter dem Fahrzeug ein lokal verfeinertes Netz. Es gibt keine Geometrie, auf der eine feinere Verteilung definiert werden könnte. Daher ist das resultierende Netz zu grob, um den Rückstrom präzise aufzulösen:

So erstellen Sie einen Verfeinerungsbereich in dem erwarteten Rückstrombereich hinter dem Fahrzeug:

1. Weisen Sie dem Modell eine Netzverteilung zu. (Klicken Sie auf Autom. Größenbestimmung in der kontextabhängigen Gruppe Autom. Größenbestimmung.)
2. Klicken Sie auf Bereiche in der kontextabhängigen Gruppe Autom. Größenbestimmung.
3. Klicken Sie im Dialogfeld Netzverfeinerungsbereiche auf die Schaltfläche Hinzufügen.

Schritt 2: Definieren eines Bereichs

Wählen Sie die Kontur (Kasten, Zylinder oder Kugel) aus der Zeile Bereichstyp.

Es gibt zwei Möglichkeiten zum Definieren von Größe, Position und Ausrichtung: entweder grafisch oder durch Eingabe der Werte. Eine gute Methode ist die Verwendung der grafischen Werkzeuge und die anschließende "Optimierung" durch die Eingabe von Werten.

Grafisch

Verwenden Sie die Ziehpunkte und ein Koordinatensystem-Symbol, um den Bereich zu positionieren.

So ändern Sie die Größe einer Region:

• Klicken Sie, und halten Sie die linke Maustaste auf einen Ziehpunkt gedrückt.
• Ziehen Sie mit der Maus:



So verschieben oder drehen Sie eine Region:

• Klicken Sie, und halten Sie die Achse oder den Bogen auf dem Koordinatensystem-Symbol.
• Ziehen Sie mit der Maus:

Eingabe

"Schritt 2" im Dialogfeld "Netzverfeinerungsbereiche" enthält eine Tabelle für die Definition von Form, Position, Größe und Ausrichtung des aktiven Bereichs.

So definieren Sie die Form:

• Klicken Sie in die rechte Spalte der Zeile Bereichstyp.
• Wählen Sie die Form: "Kasten", "Zylinder" oder "Kugel".

So definieren Sie die Position und Größe:

• Um die Position zu definieren, geben Sie X-Offset, Y-Offset und Z-Offsetein.
• Um die Größe zu definieren, geben Sie die X-Länge, Y-Länge und Z-Länge an.
Anmerkung: Verwenden Sie die Ziehpunkte für den Bereich, um Größe, Position und Ausrichtung grafisch festzulegen. Verwenden Sie die Tabelle, um die genauen Werte zu definieren.

So definieren Sie die Ausrichtung:

Verwenden Sie die Winkel-Befehle zum Drehen des Bereichs:

• Ändern Sie zum Drehen um die z-Achse den +Z-Winkel.
• Ändern Sie zum Drehen um die y-Achse den +Y-Winkel.
• Ändern Sie zum Drehen um die x-Achse den +X-Winkel.

Mehrere Drehungen werden relativ zu den lokalen Achsen des Bereichs, nicht zu den globalen Koordinatenachsen durchgeführt.

Beispiel für mehrere Drehungen:

Schritt 1: +Y-Winkel = 20 Grad

Von der Vorgabeposition aus wird der Bereich 20 Grad um die globale y-Achse gedreht.



Schritt 2: +X-Winkel = 45 Grad

Beim Ändern von +X-Winkel in 45 Grad wird der Bereich 45 Grad um die lokale x-Achse, nicht um die globale x-Achse gedreht.

Anmerkung: Es ist empfiehlt sich, die Position zu überprüfen, indem Sie das Modell drehen und von verschiedenen Richtungen aus betrachten. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Bereich wie gewünscht positioniert ist.

Schritt 3: Zuweisen der Netzverteilung

Das Netz in einem Verfeinerungsbereich basiert auf der Geometrie innerhalb des Bereichs. Um ein Netz mit einer Elementgröße zu erstellen, klicken Sie auf Gleichförmig. Wenn die Geometrie kleine Objekte besitzt und der Bereich groß ist, kann die Netzanzahl insgesamt sehr hoch sein.

Damit die Netzgröße mit dem Ziel variieren kann, ein effizienteres Netz zu erstellen, deaktivieren Sie Gleichförmig.

So definieren Sie ein variierendes Netz:

1. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Gleichförmig.
2. Klicken Sie auf Lokale Netzgröße abrufen.

Das resultierende Netz wächst von den kleinsten zu den größten Größen innerhalb des Bereichs.

So definieren Sie ein gleichförmiges Netz:

1. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Gleichförmig.
2. Klicken Sie auf Lokale Netzgröße abrufen.

Das resultierende Netz verwendet die kleinste Größe im Bereich.

So schließen Sie die Netzdefinition ab:

1. Passen Sie die Netzdichte mit dem Schieberegler an.
2. Klicken Sie auf Änderungen verbreiten, um den Effekt des Netzes im Bereich zu verbreiten.

Anmerkung: Wenn die manuelle Netzgrößenbestimmung verwendet wird, geben Sie eine Elementgröße ein, und drücken Sie die EINGABETASTE auf der Tastatur.

Wenn ein Verfeinerungsbereich nach der Größenbestimmung verschoben oder vergrößert bzw. verkleinert wird, werden die ermittelten Netzgrößen entfernt, und die Netzverteilung wird nicht mehr auf dem Bereich angezeigt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Größenverhältnisse (zwischen Bereich und Umgebung) immer aufeinander abgestimmt sind.

Anmerkung: In einem Modell kann es mehrere Bereiche geben, die sich überlappen und über das ursprüngliche Modell hinausreichen können (obwohl außerhalb der ursprünglichen Geometrie keine Elemente erstellt werden).

So ändern Sie einen vorhandenen Netzverfeinerungsbereich:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Eintrag in der Designstudienleiste (unter "Netzeinstellungen"), und wählen Sie Bearbeiten.
• Erstellen Sie nach dem Ändern des Bereichs die Netzdefinition neu.

Beispiel

In dieser Simulation externer Aerodynamik wird ein Verfeinerungsbereich hinter dem Fahrzeug erstellt. Das Ziel besteht darin, die Strömung in dem äußerst turbulenten Rückstrombereich besser wiederzugeben.

Das durch den Verfeinerungsbereich erstellte Netz:

In den Ergebnissen ist die Ablösung hinter dem Fahrzeug ordnungsgemäß definiert. Diese Konzentration des Netzes dient auch dazu, die Genauigkeit des Strömungswiderstands für das Fahrzeug zu erhöhen.

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Beispiel mit Netzverfeinerungsbereichen