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本文旨在对如何在ANSA中生成多面体网格进行介绍。
在仿真前处理中，网格划分是仿真流程中最基础的一环。相比于传统非结构化网格，多面体网格具有许多优势。例如，在相同的网格划分场景下，与非结构化网格相比，多面体网格数量会显著减少。以本文将介绍的整车流场分析为例，体网格数量仅为非结构化四面体网格的四分之一。同时，由于多面体网格的面数更多，其网格质量将会更加优秀，例如非正交性、偏斜率等。因此，在复杂问题的计算中，基于上述列举的优点，计算效率与收敛性优于传统非结构化网格。
几何清理完毕后，用户可以通过配置Batch Mesh以高效的生成传统的非结构化网格。之后通过Conv2Poly工具，用户可以将已生成的非结构化网格转化为多面体网格。最后，再通过Output功能基于用户需求导出可适用于Fluent或StarCCM等求解器的可读文件。
图 1 网格生成结果
1.使用Batch Mesh功能生成四面体网格
本文中，我们将对整车外流场进行网格划分。
将通过使用ANSA中的Batch Mesh工具对网格划分进行设置。使用ANSA的Batch Mesh工具可以高效的对该模型进行网格划分。用户可在该工具内分别设置面网格划分方案、边界层网格划分方案以及体网格划分方案，并可同时设置网格划分参数以及质量标准。通过点击Run按钮可一键执行所有的网格划分过程。
以下为该示例模型的网格划分方案设置一览。
图 2 Batch Mesh网格划分
下面为为车身以及流体域设置的网格划分参数。
图 3 & 图 4 面网格划分设置
以下为运行Batch Mesh后的网格划分效果。在下图中，蓝色盒子包裹的区域为网格加密区域。关于ANSA网格的加密策略，请见已发布的《ANSA中CFD网格细化策略之Size Field》、《ANSA中CFD网格细化策略之二》。
图 5 传统非结构化网格绘制结果
2.使用Conv2Poly转化体网格
使用ANSA的Conv2Poly工具，可将已有的四面体、棱柱或金字塔单元转换为多面体单元。该功能也可将由Hexa Interior体网格算法生成的混合网格转化为多面体网格。
图 6 Conv2Poly工具使用后结果对比
在v25之前的版本中，该工具可通过Tetra/Hybrid Mesh>Solid Mesh>Conv2Poly进行调用。
图7 V24版本中Conv2Poly工具
在v25版本的ANSA中，该工具通过Volume Mesh功能区下Tools工具栏中的Convert>Solids to Polyhedrals功能进行调用。
图 8 V2版本中Conv2Poly工具
以v25版本功能为例，选择后，Convert to polyhedrals选项卡将会打开。
图 9 Conv2Poly工具选项卡
用户可通过Result type栏选项生成的结构种类，有以下三种方式可供选择。（关于Light volume representation的介绍请观看BETA官方视频账号上的相关视频- 【中文】ANSA体网格划分中的轻量化表达）。
图 10 Conv2Poly附加选项
同时，用户可以更改附加选项以优化转换后的网格流。以下为转化成多面体网格后的网格划分效果。
图 11 多面体网格划分效果
3.导出多面体网格
在多面体网格生成后，用户可以轻松将文件导出并用于下一步的求解设置。ANSA支持导出Fluent，STARCCM等常用求解器文件。在ANSA的File工具栏中，点击Output>Other Format，选择所需要的求解器，如下所示：
图12 ANSA求解器文件导出
总 结
以上为在ANSA中如何生成多面体网格的方法，使用ANSA可以快速的创建高质量的多面体网格，并用于后续的进一步建模。
END
作者 | 何山
BETA CAE 工程师
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