【ICEPAK】手把手教你热仿真--网格剖分
责任编辑:王王木木     时间:2021-08-04     来源:知乎
责任编辑:王王木木
时间:2021-08-04  来源:知乎
分类: 技术分享
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1、基本概念

 

       在有限元仿真中,建模的好坏很大程度上是依赖于网格剖分的质量。使用Icepak网格剖分之前,我们需要对Icepak的剖分网格的套路做一定的了解,Icepak的网格剖分不同于 WorkBench里面基于物体(object)剖分的思路,在WorkBench里面主要对物体的剖分尺度进行约束;而在Icepak里面是基于空间(space)剖分的思路,也即是在空间上进行网格尺度的划分,约束物体之间的gap特性使得网格贴体。另外,单位元不同于常用的四面体结构,多采用正六面体结构,这是因为Icepak主要的应用对象为电子器件散热,而电子器件主要封装为规则的正方体结构。

 

2、局部网格剖分

 

        局部网格剖分是Icepak网格剖分的重点,因为物理尺度模型的差异需要对各空间的模型进行详略得当的剖分,这里就需要通过合理的组合获得相应的Assembly,通过对Assembly进行局部网格剖分从而对物体网格进行精细化控制。如下图:

 

- 控制Slack setting ,将剖分边界稍微外扩可以避免在不同介质的分界面上进行剖分这样是不允许的,该控制可以确保剖分空间边界内外的物质是一致的。

 

- Mesh type 规定剖分网格的方式,其中如果仅含有规格的正方体(Prims)可以采用结构化网格(Structure);对于含有弧线边缘的不规则物体边缘多采用六面体占优(Mesher-HD);在前处理过程中应当尽量将物体剖分为规则的Prims 或者 cylinder。

 

- 网格参数需要根据剖分空间的大小进行规划,一般控制主平面(面积较大)不要少于50*50个网格,Minmum gap 设置为 Max element size值的1/10

 

网格剖分设置

 

3、多级网格剖分

 

       多级网格剖分,是在万不得已的情况下才会使用的,因为该设置将导致网格数量的激增(2~5倍)。对于较大模型的工程这样翻倍的网格数量,我们是算不起的。对于简单,不规则形状的模型可以考虑该方法。

 

      多级网格剖分需要设置的是剖分的等级,等级越高,剖分的网格越小,网格的贴体性能就越好。Buffer layers 设置的是网格剖分的深度,就是该多级网格在剖分对象外延的深度。

 

多级网格设置

 

From JC.Xu

 

参考资料:JC.Xu:学习总结--ICEPAK 多级网格划分设置和效果对比

 

4、总体网格剖分

 

       该部分用于设置整体最外围的网格参数设置,其中Max element size 和 Minimum gap用于控制网格基本尺寸

 

-Global:用于控制整体网格划分的精度以及最小单位元素的尺寸,一般不允许 Stair-stepped(梯形)的网格,这会造成网格的不贴体,允许局部网格剖分。

 

-Local:用于提前对对应选择的object 进行网格剖分,一般不允许,优先按照空间顺序进行剖分。

 

-Multi-level:多级网格剖分。

 

-Options:设置网格的边界,比如最大数量,以及最小面的网格数量。

 

-Misc:用于设置其他的优化条件,一般保持默认。

 

总体网格剖分

 

 

5、网格质量的评估

 

网格质量通过三个参数进行评定,由下图可以看出网格质量还是不错的

 

-Face alignment ,网格对齐率,值越靠近1,质量越好
 

-Volume网格体积,值不能产生负数网格空间
 

-Skewness 网格斜偏率,值越靠近1,质量越好
 

-网格数量Num elements和节点数量Num nodes反应了计算量的大小,越大的网格数量模型越不容易收敛

 

网格质量评估

 


来源:知乎

点赞人: 那就太遗憾了 

那就太遗憾了  回复 2021-08-04 10:04:26
学到了
王王木木 2021-08-06 08:49:46 回复: 有用的知识我们分享出来,大家一起学习了
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