P2. ICEM網(wǎng)格劃分的過程

這個部分記錄從幾何點（point）實現(xiàn)一個網(wǎng)格劃分任務(wù)。

首先明確一點，CFD中更推崇結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。那會畫結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格為什么還畫非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格？（因為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格簡單）而且在實際網(wǎng)格文件生成過程中存在關(guān)鍵的convert to unstructured mesh一步。我的看法是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格首先計算精度與收斂性、穩(wěn)定性上優(yōu)于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；其次學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的繪制過程有助于理解計算域離散的過程，參與感很強，且可以訓(xùn)練到空間想象能力，掌握之后很有成就感。

我的這個過程記錄以創(chuàng)建、保存三個重要文件為標志。

1. 幾何文件.tin

.tin文件包含了你的幾何模型（點、線、曲面）以及part數(shù)據(jù)。一般的過程如下：

第0步：設(shè)定工作目錄

File——change working dir

這個步驟有助于你管理繪制網(wǎng)格過程中所產(chǎn)生的所有文件，無論繪制結(jié)構(gòu)還是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格都可以用，是一個好習(xí)慣。

第1步：創(chuàng)建points

使用坐標的辦法繪制出計算域重要的邊緣點。

第2步：創(chuàng)建curves

將上一步創(chuàng)建的點進行連接，形成線段（曲線）。

第3步：創(chuàng)建surface

使用創(chuàng)建的線段形成面，這一步對二維問題是必須的。

第4步：定義part

根據(jù)你的問題的特點，將涉及的具體物理元素：入口、出口、壁面、對稱軸等元素分別定義在part中。此步驟關(guān)系到后面邊界條件的設(shè)置，因此是幾何建模中的重點，務(wù)必記住不可忘記。
第5步：保存幾何文件.tin

File——Geometry——Save geometry as——設(shè)置文件名

這一步有助于將來修改幾何模型、重新繪制網(wǎng)格導(dǎo)入幾何文件。

完成以上步驟你就擁有了一個包含你的仿真問題幾何模型的文件。未來因為不同工況需要修改幾何模型、因為網(wǎng)格無關(guān)性驗證需要重新繪制網(wǎng)格，都會用到這個.tin文件。

2. 塊文件.blk

繪制結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格時，需要用到block的概念。

block就是幾何模型的拓撲模型，它是規(guī)則的四邊形與六面體，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格便是以此為基礎(chǔ)。當我們生成一個很契合幾何模型的拓撲block，當我們對規(guī)則的block劃分網(wǎng)格，對應(yīng)的幾何模型也就可以映射（關(guān)聯(lián)associate）到同樣的網(wǎng)格，這樣得到的網(wǎng)格質(zhì)量就很高了。

第1步：導(dǎo)入幾何文件.tin

首先是在同一個工作目錄下，其次將這個目錄中的幾何文件在ICEM中導(dǎo)入，并檢查part的定義。

第2步：創(chuàng)建初始Block

軟件根據(jù)幾何模型的最外圍輪廓，生成一個四邊形（二維）或六面體（三維）block。

第3步：切分、刪除Block

對初始Block進行修改，使之能最大限度接近幾何模型的形狀。

第4步：建立映射關(guān)系

此步驟是這個部分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)聯(lián)的質(zhì)量直接關(guān)系到后面網(wǎng)格生成質(zhì)量。將幾何模型的點points、線curves、面surfaces，與拓撲模型的點vertex、線edges、面face建立聯(lián)系。從點到面進行。點關(guān)聯(lián)成功會有紅色的十字線出現(xiàn)，線關(guān)聯(lián)成功edge變成綠色。

第5步：定義網(wǎng)格節(jié)點數(shù)生成網(wǎng)格

對edge設(shè)置參數(shù)，給block劃分網(wǎng)格。具體參數(shù)設(shè)置后面會詳細介紹，這里的先知道設(shè)置nodes節(jié)點數(shù)就可以。

model樹勾選Pre-Mesh便可預(yù)覽設(shè)置的網(wǎng)格。

第6步：保存block文件.blk

File——Blocking——Save Blocking As——設(shè)置文件名

3.?網(wǎng)格文件.msh

這一步需要做的就是將生成的網(wǎng)格保存為.msh網(wǎng)格文件，以供求解器軟件使用。

第1步：網(wǎng)格檢查

Mesh Quality check使用一些指標對你的網(wǎng)格自動進行評估，有質(zhì)量不好的網(wǎng)格可以修改。

第2步：非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格文件的轉(zhuǎn)化、保存

Pre-Mesh右鍵點擊，Convert to unstructured mesh，轉(zhuǎn)化為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。

File——mesh——Save mesh sa——設(shè)置文件名.uns

第3步：導(dǎo)出網(wǎng)格文件

Output標簽——write input——保存.fbc/.atr文件——彈窗：是否保存當前項目：No——選擇之前的.uns文件——選擇網(wǎng)格維度（2D or 3D）設(shè)置文件名

至此，仿真前需要的網(wǎng)格文件.mesh就得到了，除了這里介紹的.tin和.blk文件，你的工作文件夾還會有一些其他類型的文件，這里簡要總結(jié)一下，以備查閱。

.prj：工程文件，用來聯(lián)系其他文件

.tin：幾何文件，包含幾何模型信息，包括：材料點定義，局部及全局網(wǎng)格尺寸定義

.blk：塊文件，包含拓撲模型的信息

.uns：結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的（前）網(wǎng)格文件

.fbc：邊界條件文件，包含邊界條件，局部參數(shù)

.atr：包含屬性、局部參數(shù)及單元信息的文件

.par：與網(wǎng)格無關(guān)的數(shù)據(jù)，包含模型參數(shù)信息

.rpl：記錄用戶操作的文件

.jrf：ICEM腳本文件，用于批處理和二次開發(fā)