从CAD到CFD的无缝转换：Fidelity Pointwise的十步指南

CFD 求解的大量时间花费在几何清理和网格划分上，在某种程度上节省这些时间对于 CFD 从业者来说将是一种解脱。根据 NASA CFD 2030 年愿景研究，CAD 互操作性和对几何体的访问、网格自适应和高阶网格生成、网格生成内核和自动网格生成是需要适当考虑和承诺的关键主题。

目前，下面提到的 10 个步骤可以简化使用 Fidelity Pointwise 网格划分软件的 CFD 解决方案的预处理步骤（主要是导入 CAD 文件和网格划分）。

1. 导入本机 CAD 文件：每个 Fidelity Pointwise 许可证都捆绑有导入本机 CAD 格式的功能。直接导入原生 CAD 避免了对中介中立格式的需要。

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图 1. 从 Solidworks 导入的液压油过滤器几何结构。

2. 检查实体模型的完整性：使用原生 CAD 文件的一个重要好处是能够保留实体模型。Fidelity Pointwise 可以导入实体模型并利用可用信息，其中包括有关如何将曲面缝合在一起的详细信息。即使使用原生 CAD 文件，检查实体模型是否无懈可击也是一个好主意。

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图 2. 检查模型装配中实体模型的完整性。

3. 重新组织曲面： Fidelity Pointwise 实体建模的补充功能是绗缝。绗缝允许用户将网格划分区域从原始 CAD 曲面重新定义为更有意义的内容。

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图 3. 被子组装前（左）、被子组装后（右）。

4. 设置网格划分默认值：一旦具有网格划分区域逻辑排列的实体模型准备就绪，我们就可以将非结构化表面网格应用于模型。为了实现这一点，需要设置一些默认的网格划分参数。

5. 对模型进行网格划分：现在网格划分参数已设置，可以对模型进行网格划分。Fidelity Pointwise 将为步骤 3 中创建的每个面组创建一个曲面网格。

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图 4. 模型的表面网格。

6. 调整表面网格的分辨率：设置默认网格参数有助于在初始创建时创建适当细化的表面网格，但在某些情况下，通常需要对表面网格进行一些额外的调整，例如增加内部边缘长度或降低表面分辨率等

7. 组装非结构化块：在 Pointwise 中创建体积网格是一个两步过程。由于表面网格是防水的，因此块组装非常简单。

8. 使用 T-Rex 生成体积网格：体积网格划分过程的第二步是初始化块，为了解析靠近表面的边界层，使用 Pointwise T-Rex 网格划分。

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图 5. 初始化 T-Rex 体积网格。

9. 设置CAE边界条件：在将网格导出到CFD求解器之前，需要设置CAE边界条件，并且以类似的方式执行此任务。

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图 6. 设置 CAE 边界条件。

10.导出CAE文件：最后一步是导出网格。使用 T-Rex 体积网格时，CAE 导出包含一个称为棱镜组合的关键功能。尽管 T-Rex 算法仅生成四面体单元，但它存储的信息使相邻边界层四面体的三元组能够组合成一个三棱柱。

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