1 概念介绍

这次我们做一个比较复杂，同时也是比较实用的案例-网格重构。网格重构(Remeshing)方法是动网格常用的方法，一般会和弹簧光顺方法及扩散光顺方法相结合使用。当网格变形达到一定的程度后，网格会发生重构。

2 使用条件

使用条件：

1） 网格重构适用于较大变形的运动，相较于光顺方法，变形更大

2） remeshing方法一般会和光顺方法共同使用。

3） 网格重构可分为多种方法，其中不同的方法适用于不同的网格类型。

注意：若所使用的方法与网格类型不匹配，则不会产生动网格的效果。如在二维四边形网格中使用Local cell，即便设置正常，代码正常，网格也不会运动。

3 模型描述

本例的模型为一个正方形区域内有一个类圆形物体circle，如图所示。正方形外壁的四个面保持不动，内部的物体命名为circle，其在正方形内绕正方形中心做椭圆公转，同时自身还以一定的角速度自转。

如图，为其运动轨迹图。

其公转周期为1s，设长轴a=5m，可求得轨迹方程，对轨迹方程求导可得到速度方程为

其自转周期为1s，则自转角速度为ω=2π。由此可对运动方程进行代码编写。

4 导入网格

使用Workbench打开工程文件，文件在本文末尾链接资源内。

5 Scale网格尺寸

Scale修改网格尺寸。如图所示。

确保计算域尺寸是我们所需要的。

6 设置求解器

由于网格运动是随时间进行的，因此动网格技术必须为瞬态模拟。将计算工况设置为瞬态。其他求解器设置可根据具体工况进行选择。

7 设置动网格模型

在模型树下双击Dynamic mesh，此时Task Page下页面如图

勾选Dynamic mesh，勾选Smoothing和Remeshing后，点击Settings，出现Smoothing方法和Remeshing方法的设置页面

Smoothing页面

在Smoothing页面点击Advanced，出现Mesh Smoothing Parameters参数设置选项。

Diffusion Function：

用于定于扩散函数，有两个选项Boundary distance和Cell volume，当选择某一选项时，在Diffusion Parameter输入参数，从而来定义扩散函数。其中Boundary distance和Cell volume表示的是边界距离和网格体积，其扩散函数如下。

对于边界距离

对于网格体积

两者区别主要是边界运动扩散到内部网格的方式不同。无特殊要求，可任选一种进行扩散。

Diffusion Parameter：

用于指定扩散参数，所指定的参数就是上述两个公式中的α，通过改变α的值可改变扩散系数γ，从而影响扩散。

当α取为0时，γ=1，表示均匀扩散。边界的运动能够均匀扩散到其他网格上。当α增大时，γ增大，使得扩散更远。一般α取值在0-3之间。

一般只需设置Diffusion Function和Diffusion Parameter，其他设置保持默认。详细设置可参考文章二十三。

Remeshing页面

Mesh Smoothing Parameters参数设置保持默认即可，进入Remeshing页面。

Remeshing Methods：勾选Local cell。适用于二维模型内部三角形网格。由于边界不发生变形，故不必设置deforming边界

Parameters：参数设置，此设置决定了网格重构的标准。具体如下：

Min length scale：表示网格小于这个值开始重构网格

Max length scale：表示网格大于这个值开始重构网格

Max Cell skewness：最大偏斜程度，表示网格偏斜程度大于这个值，开始重构网格

Size remeshing interval：表示经过几步进行判断网格尺寸，从而重构网格策略

如果网格重构过程中，出现较小的网格，可以将Min length scale的值增大；如果出现较大的网格，可以将Max length scale的值减小。如果网格质量不好，可以将Max Cell skewness值减小。

为了获取上述参数参考依据，可单击Mesh scale info，

Mesh scale info：单击得到目前网格的相关信息，酌情对应输入。

Reset/Default：单击后，可用于设置默认参数，然后在各项中更改。

使用上图的数据，单击OK，回到Dynamic Mesh页面。

Dynamic Mesh Zones：

单击Dynamic Mesh Zones下的Create/Edit，弹出如下窗口

Circle边界：刚体边界；Zone Names选择bottom；Type选择Rigid Body；Motion Attributes下只需要定义Motion UDF，导入链接资源中的Chapter24.c UDF，选中此UDF，其他均保持默认，单击Create，则在Dynamic Mesh Zones栏下出现Circle。

由于circle自转，需要定于自转中心。在Center of Gravity Location输入坐标(4，-2.5)，表示circle绕自身的圆心自转。

8 查看动网格

在Task Page页面单击Preview Mesh Motion，设置时间步数为200，时间步长为0.005s，显示频率为1。

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