Построение сеток в задачах авиационной и космической техники - А.М. Молчанов, М.А. Щербаков, Д.С. Янышев, М.Ю. Куприков, Л.В. Быков. 2013 (1013341), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Зададим следующие значения параметров выбранного ребра: числоузлов – 11; размер первого элемента (см. стрелку на ребре) – 0; сгущение кпервому ребру – 1.2; размер последнего элемента – 0.5; сгущение кпоследнему элементу 1.2. Копируем установленные параметры на всевидимые параллельные рёбра: галочка Copy Parameters, выбираем метод – ToVisible Parallel Edges.
Следующий шаг – устанавливаем число элементов навыбранных рёбрах. Сгущения к концам рёбер – 1.2, размер концевыхэлементов – 0. Число элементов для ребра входной кромки (294-352) – 15;для ребра перед входной кромкой (123-124) – 12; для ребра спинки (352-358)– 45; для ребра за выходной кромкой (453-364) – 12; для ребра межстоечногоканала под корытом (288-124) – 20; тоже, над спинкой (123-346) – 20.Чтобы исключить программные ошибки, изменим метод копированияпараметров на To Select Edges и перейдём к команде Match Edges. Выберемодно из диагональных рёбер О-блока (например, 352-452, рисунок 4.8.14, а) вкачестве задающего размер, и соседние по вершине 452 рёбра – какпринимающие размер. Тоже самое сделайте и с остальными диагональнымирёбрами и внешними вершинами О-блока (внутренние вершины, лежащие накривых профиля стойки не трогайте).
Выберите в качестве управляющегоребро входной кромки (294-352, рисунок 4.8.14, б), а в качестве соседних –рёбра, соответствующие спинке и корыту профиля (по вершинам 294 и 352).Повторите этот шаг, но в качестве управляющего ребра – ребро выходной249кромки, в качестве соседних – рёбра спинки и корыта. Сгенерируйте иотобразите пре-сетку.а)б)Рисунок 4.8.14 Выбор рёбер для выравнивания размеров соседних элементов: а)диагональное ребро О-блока; б) ребро входной кромкиИспользуйте эту же функцию (Match Edges) для выравнивания размеровэлементов внешних рёбер. Используйте принцип переноса размера «отменьшего к большему».
Выберите ребро 298-345 (поперёк потока, передвходной кромкой) в качестве управляющего. У него размеры крайнихэлементов меньше размеров на двух соседних рёбрах (124-298 и 123-345),выберите их в качестве управляемых. Тоже сделайте и с размерами на рёбрахза выходной кромкой. Рёбра 124-236 и 266-206 имеют меньший размеркрайних элементов, чем ребро 236-266 (расположены на периодичности). Поочереди выбираем вначале одно ребро (например, 124-236) и переносимразмер на ребро 236-266, затем выбираем ребро 266-206 и переносим размерс него на ребро 266-206. Повторите эту процедуру для рёбер 123-228, 288258, 258-198 (и в других случаях не забывайте приравнивать параметры пресетки на периодичных рёбрах!).На рисунке 4.8.15, а показана пре-сетка около входной кромки стойки.Обратите внимание на элементы, выделенные зелёной окружностью – размерсоседних элементов почти одинаковый, форма – близка к квадрату.Следовательно, качество пре-сетки в этом месте – хорошее.
Элементы,250обведённые жёлтой окружностью имеют сильно отличающуюся площадь,часть элементов – сильно вытянуты. Следовательно, пре-сетка в этом местебудет иметь плохое качество. Улучшить качество в этом месте можнопереместив вершину О-блока ближе к стойке и повторить выравниваниеразмеров соседних элементов (рисунок 4.8.15, б).а)б)Рисунок 4.8.15 Пре-сетка около входной кромки: а) до улучшения; б) последулучшенияИзгибрёбериногдапомогаетулучшитьВоспользуемся командой Edit Edge > Link Edgeкачествопре-сетки..
Выберем ребровходной кромки (294-352) в качестве задающего изгиб, и выберем это жеребро в качестве изгибаемого (данный выбор осуществляется всегда длярёбер, привязанных к кривым – зелёная маркировка). Выбранное реброизогнётся по кривой, описывающей входную кромку. Повторим эту функциюдля остальных рёбер профиля: спинки, корыта и выходной кромки. Далеевыберем ребро спинки (352-358) в качестве задающего изгиб, и параллельноеему ребро О-блока (452-453) – в качестве изгибаемого. Коэффициент изгиба(Factor) – 1. В некоторых случаях полезно изменять этот коэффициент сцелью получения равномерного распределения размеров элементов междуизгибаемыми рёбрами. Повторите операцию для ребра О-блока (454-455),параллельного ребру корыта.251При помощи функции Split Edge поставьте опорные точки на рёбрах Облока входной и выходной кромок (454-452 и 453-455).
Переместите опорныеточки до получения небольшого изгиба этих рёбер.Результат применения функций изгиба рёбер представлен на рисунке4.8.16.Рисунок 4.8.16 Изгиб рёбер профиля стойки и О-блокаДобавьте опорные точки на рёбра, идущие от профиля вверх и вниз попотоку, а также поперёк потока (в примере это рёбра 288-454 – 1 точка, 228452 – 2 точки, 258-453 и 266-455 – по 2 точки, 453-364 и 455-306 – по 1точке). Придайте изгиб этим рёбрам, как показано на рисунке 4.8.17.Рисунок 4.8.17 Изгиб рёбер – «усов»252Число опорных точек определяется необходимыми степенью и знакомкривизны ребра.
В данном случае целью является увеличение угловэлементов, находящихся рядом с вершинами 452, 454, 453 и 455.Сгененрируйте пре-сетку и обратите внимание на углы поверхностныхэлементов около профиля (в зоне О-блока, рисунок 4.8.18, а). Углы –маленькие, необходимо их увеличить.а)б)Рисунок 4.8.18 Пре-сетка около профиля стойки: а) до улучшения;улучшенияб) послеИзменение углов наклона сторон элементов достигается подборомнастроек (размеров крайних элементов и коэффициентов роста) напараллельных рёбрах. Но, для начала добавим узлов на рёбра входнойкромки – место довольно ответственное в плане формирования потока иимеет маленький радиус поверхности. Зададим 19 узлов. Рассмотрим рёбраспинки профиля (352-358 – ребро профиля, и 452-453 – ребро О-блока).
Длятого, чтобы углы элементов, расположенных между этими рёбрами ирасположенные ближе к входной кромке были близки к прямому углу,необходимо узлы на ребре профиля подтянуть к входной кромке, а узлыребра О-блока, наоборот, отодвинуть от входной кромке. Для участка,расположенного ближе к выходной кромке необходимо узлы ребра профиляотодвинуть от выходной кромки, а узлы ребра О-блока – подтянуть. Чтобы253выполнить эти действия, обычно начинают с подбора коэффициентов роста:для того чтобы подтянуть узлы – коэффициент роста уменьшают, а для того,чтобы отодвинуть узлы – коэффициент роста увеличивают.
Если этидействия не помогают, то изменяют размер крайних элементов: для подтяжки– уменьшают, а для отдаления – увеличивают. Ребро 352-358: Ratio1 – 1.13;Ratio2 – 1.26. Ребро 452-453: Ratio1 – 1.13; Ratio2 – 1.26; Spacing2 – 0.65.Повторите операции подбора параметров для пары рёбер 294-300 и 454455 (корыто и О-блок).
Результат подбора: ребро 294-300 – Ratio1 – 1.15;Ratio2 – 1.22. Ребро 454-455: Ratio1 – 1.25; Ratio2 – 1.15. Результатулучшения пре-сетки представлен на рисунке 4.8.18, б.Рассмотрим область за выходной кромкой (рисунок 4.8.19, а). В целом,этотрайонудовлетворяеттребованиямксетке,особенноеслипредполагается получить только качественные результаты. Однако AspectRatio этих элементов может быть великоват.
Для уменьшения значенияотношения сторон элемента, необходимо добавить узлы на продольные рёбраи, чтобы не очень много добавлять узлов (т.к. это приведёт к увеличениюколичестваконтрольныхэлементовсеточноймодели)увеличитькоэффициент роста: выберем ребро 453-364 и зададим число узлов – 13(увеличили на 1 узел), коэффициент роста от первого элемента – 1.3.Скопируем параметры на ребро 455-306 (способ копирования – To SelectedEdges). Сгенерируем сетку заново. Результат представлен на рисунке4.8.19,.б.а)б)Рисунок 4.8.19 Пре-сетка за выходной кромкой: а) до улучшения;улучшения254б) послеОбратим внимание на область основного потока, расположенную надспинкой профиля (рисунок 4.8.20, а).
В этой области пре-сетка разрежена,имеет маленькие углы, особенно на входе. Решение: добавить узлов поперёкпотока и подобрать коэффициенты роста элементов (отодвинуть узлы отспинки профиля). Если после добавления узлов размер сеточной моделиувеличился сверх нормы, то можно убрать несколько узлов с рёбер,расположенныхпоперёкпотокаподкорытом.Результатыподборапараметров следующие:Ребро 123-346: Ratio2 – 1.15.
Ребро 228-452: Ratio2 – 1.35. Ребро 258453: Ratio2 – 1.3. Число узлов для всех рёбер – 25. Результат после генерациипре-сетки представлен на рисунке 4.8.20, б.а)б)Рисунок 4.8.20 Пре-сетка в основном потоке: а) до улучшения; б) после улучшения255Обратитевниманиенаэлементы,расположенныенаграницахпериодичности (рисунок 4.8.21, границы показаны стрелками). Размер этихэлементов должен удовлетворять требованию по отношению соседнихобъёмов (т.е. отношение – не более 20, а лучше – близко к 1).Рисунок 4.8.21 Элементы на границах периодичностиПовторим действия, направленные на улучшение качества пре-сетки длявтулочного сечения стойки.
Результат представлен на рисунке 4.8.22. Вкачестве тренировки, параметры сеточной модели, задаваемые на рёбрах,подберите самостоятельно.Рисунок 4.8.22 Втулочное сечение256Займёмся внутренней поверхностью смесителя. Оставим только верхнее(периферийное) сечение стойки, а затем включим соседний (вниз по потоку)домен – так получится изображение, представленное на рисунке 4.8.23, а.а)б)Рисунок 4.8.23 Стенка смесителя: а) исходная пре-сетка; б) пре-сетка послеулучшенияС периодичных рёбер домена стойки , перенесите размер крайнихэлементов (функция Match Edges).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
