star-ccm 软件导航项目结题报告2016-12

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1、STAR-CCM+软件导航项目结题报告2017.1.121.概述经过基础培训，公司相关技术人员已掌握STAR-CCM+软件的操作方法和仿真计算的流程。为使公司相关人员能够尽快投入到实际工作中，能独立完成仿真计算任务，决定由西递安科软件技术（上海）有限公司的工程师与我公司的相关人员共同完成二个培训导航分析任务，即列车交汇模拟和列车内流场模拟分析任务。在培训导航中，通过PPT和WORD文档，对操作流程和工作内容进行相关介绍。培训导航中将有大量的工作集中在前处理中，由于模型较复杂，尤其是内流场，通过简单的包面处理很难得到一个较完整的计算域，且处理难度系数较高，将主要问题进行说明

2、，一些关键模型处理进行重点说明。以公司的产品及仿真分析需求为前提进行导航项目，不仅可以巩固使用者的软件操作能力、熟悉分析流程，同时通过一个具体仿真分析任务，能发现在仿真中经常遇到的问题，积累经验，掌握更多的分析方法，为以后的仿真分析工作打下基础。下面将培训导航的进展情况、实际问题的解决方法及结果进行展示。2.培训导航2.1列车交汇完成两列高速列车交汇过程的外流场分析工作，主要是分析列车在交汇过程中车身表面压力分布情况，如下所示：2.1.1重点及难点在进行列车交汇外流场仿真分析过程中，主要的工作集中在模型网格的前处理上，既要保证模型的真实性，又要保证网格的质量，从而能够顺利

3、进行计算。STAR-CCM＋具有独特的包面功能，但是若模型存在较大的漏洞，直接包面无法完整的捕捉列车的外形结构特征，所以先对列车进行初步检查，对漏洞、薄壁等位置进行处理，具体情况如下所示：1车身面网格处理车身表面有些不必要的缝隙需要填充；有些结果处的薄壁结构可以通过无厚度的interface或者人为增加厚度的方式来处理，图1车头及车身整体表面网格诊断情况图2：车身局部的表面网格问题展示图3：车身某局部面之间有缝存在图4：车身顶部有问题的地方列车车头和车身还有其他部位也存在表面网格质量问题，在这里不在一一显示，对一些比较严重的问题，诸如大的漏洞和面的缺失需要进行手动修补；对

4、车身表面相连的薄板区域（零厚度区域）进行沿着法向方向拉伸一个厚度，变为实体几何。对局部位置的漏洞和薄壁进行处理后，接着再检查模型进行面网格质量诊断，确认是否需要包面，进入SurfaceRepair模式后主要是检查相关的四项内容，Piercedface;Freeedge;Non-manifoldedges;Non-manifoldvertices;另外两项Facequality,Faceproximity暂时可以不用考虑进去，到最后通过网格划分后能得到极大的改善。如下图所示，若这四项的检查结果均为0，则不需要包面，直接进行网格重构，提高网格的质量，否则，则需要进行包面。图5

5、面网格质量诊断工具界面在车头车身经过面诊断发现里面有众多指标出现问题，所以需要采用包面方式来进行处理。经过包面后，会生成一个新的Part，即wrappedsurface。一般情况下，这个网格的质量较差，需要对此表面网格进行重构，提高网格质量。在这根据车头车身的特征长度和表面三角化面网格尺寸，可以设置如下表面参数：lOperation:SurfaceWrapperlInputParts:对应的车头，中车部件；lDefaultControls:lBaseSize:100mm;lTargetSurfaceSize:lPercentageofBase:100;lMinimumSu

6、rfaceSize:lPercentageofBase:10;lCustomControls:lSurfaceControl:选择一些关键小区域lTargetSurfaceSize:10mmlMinimumSurfaceSize:5mml（如车头附件及车底部的关键区域面，下图）图6车头或车身上的小特征区域车身车头的小特征需要，需要较好的进行网格捕捉，需要注意到两点：一是小面区域的边界线需要在划分网格时被捕捉到，因此需要将其边界线定义为特征线，二是考虑将这些小的区域采用更小的面网格尺寸进行离散，也需要事先将这些小面区域分离出来。可以参考下图7、8的相关菜单命令进行特征线的标

7、记和小区域面的分离。先进入SurfaceRepair模式，然后选中相关Edges，然后通过Featurerepair中的Flagedgesasfeature来标定为特征线；特征线标定完毕后，在通过双击一个面选中有特征线edgeloop环包围的面网格，通过Organize-Partedit-Editoption来定义一个新的面名称，其他小特征区域需要捕捉的也是通过同样方式来操作。图7特征线标定图8管理新的Partsurface通过包面后再对新产生的包面part进行面网格诊断，确定相关的区域都保留下来了。从图10可以看出，除了Fa