STAR-CCM+ 对计算网格上的物理问题进行求解。 要提供此网格,首先使用内部或外部工具来定义几何,然后创建网格生成流程,其操作在可重复步骤中生成网格。
- 几何建模
- 定义区域
- 布局网格化
一、几何建模
用户指南的此部分介绍如何使用 STAR-CCM+ 中提供的参数化固体建模器 3D-CAD。 同时还介绍可用于进一步准备几何模型及其表面的功能和工具。
对于 STAR-CCM+ 中的许多模拟,第一步涉及准备研究案例的几何。 该几何可能来自先前在 CAD 软件包中准备的模型,或者可以使用 STAR-CCM+ 中的 3D-CAD 模块直接创建该几何。
通过此完全集成的 CAD 工具,可以在 STAR-CCM+ 环境中从头开始构建几何,或导入外部 CAD 模型并在运行模拟之前对其进行修改。 为了满足 CFD 分析的需要,对 3D-CAD 进行了定制,并且可以在重新运行模拟之前轻松快速地更改几何。
此部分中涵盖 3D-CAD 的章节如下所示:
•使用 3D-CAD 创建几何
•将几何导入 3D-CAD
•从 3D-CAD 导出几何
•在模拟中使用 3D-CAD 模型
文档的其他部分介绍了以下内容:
•如何使用 STAR-CCM+ 的简介
•如何生成或导入网格并使用它们
•对物理建模 - 模型的概念、理论和实现详细信息
•使用 STAR-CCM+ 中的工具加快工作进度
•有关与 STAR-CCM+ 模拟中的 CAD/CAE 产品交互的详细信息
•在复杂情况下应用 STAR-CCM+ 模型的示例
•运行 STAR-CCM+ 模拟的准备和过程
•通过可视化和绘图分析结果
•说明如何在自定义界面中组合使用 STAR-CCM+ 功能以实现特殊应用的向导指南•说明如何逐步使用 STAR-CCM+ 以实现各种应用的教程指南
•STAR-View+ 使用指南,STAR-View+ 是适用于三维 STAR-CCM+ 场景的查看器
二、定义区域布局
在设置模拟的过程中,一个重要环节是定义几何零部件与区域、边界以及交界面之间的关系。
几何零部件仅用于定义组成模型表面的面、边和节点。 从中生成网格且为之求解物理值的计算域是使用区域、边界和交界面定义的。 可以使用几何零部件的层次结构自动创建这些计算域对象。
如果将几何导入 STAR-CCM+,可以选择直接将几何解析为区域、边界和交界面,而无需经过几何零部件。 这是早期版本 STAR-CCM+ 中的默认方法。 不过现在建议的方法是,最初使用几何零部件,在对表面或特征线定义做出任何必需的更改后,将这些零部件分配给计算域。
区域布局工作流
将几何零部件分配给区域边界类型的初始分配
交界面概述
区域操作
操作边界
执行表面布尔运算
三、网格化
网格是几何域的离散表示。 此域可以包括真实几何及其内容和周围环境。
STAR-CCM+ 求解器在网格定义的位置得出物理方程解。 对于有限体积 (FV),STAR-CCM+ 计算网格单元中心的值;对于有限元 (FE),STAR-CCM+ 计算每个单元节点(固体力学)或边(电磁)的值。 STAR-CCM+ 可以生成同时适用于这两类求解器的网格。

FE 方法对网格有特定的要求,例如,不支持多面体和切割体网格。 有关 FE 应用的网格化要求的详细信息,请参见以下章节:
•粘性流:网格要求和准则
•固体力学:网格要求和准则
•有限元磁矢势:网格要求
要求解的物理空间称为计算域。 网格生成通常涉及创建合适的计算域。 有两种类型的流需要采用不同方法创建计算域:内部流(如管流)和外部流(如汽车环流)。
对于高度复杂的几何(例如,汽车和飞机),捕捉此几何可能比较困难。 在这类情况下,包面可用于简化和捕捉复杂几何的水密表示。 无论是否使用包面,通常都使用表面重构来重构几何的初始表面。 几何的初始表面通常由许多三角表面组成。 此三角形化也称为网格化,通常包含高度偏斜的三角形,不适用于生成高质量体网
格。 重构通过生成尺寸更均匀的三角形提高这些表面的整体质量,此方法最适合网格模型。 然后,使用重构表面作为体网格的基础。
详细内容见:Star-ccm+ 用户指南目录及下载
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