动网格-网格重构之弹性光顺&局部重构法（四）

弹性光顺法的基本特点

弹性光顺法中，网格线类似于弹簧，两端节点(node)作弹性移动

弹性光顺法有如下特点。

(1)节点的数量和节点之间的连接关系均不变，即节点之间的连接属性不变。

(2)单独使用时，仅限于变形非常小的情况，变形过大时网格会极度扭曲或奇异如:压力化引起的血管变形;膜变形。

(3)适用于三角形和四面体网格。实际上，弹性光顺也可用于四边形、六面体和三棱柱网格，但需特别命令激活。

局部重构法

主要特点：

(1)当局部网格(体网格和面网格)的扭曲率或尺寸超过用户规定的范围时，此处网格将被重构。

(2)网格之间的连接属性发生改变，即节点的数量和连接关系都在改变。

(3)适用于三角形和四面体网格。

(4)局部重构算法一般和光顺算法结合使用。

(5)适合于大变形或大位移情况。

某些情况下，只需要重构内部体网格，如存储分离，只有内部体网格需要重构。对于某些特别的情况，边界的面网格和内部体网格都需要被重构。

面网格重构的算法不同于体网格的重构算法。

局部体网格重构(Localvolumeremeshing),简称为局部重构(localremeshing)。

FLUENT中有三种面网格重构方法:

(1)区域面网格重构(Region face remeshing);

(2)局部面网格重构(Local face remeshing);

(3)二点五维度面网格重构(2.5D face remeshing)。

局部体网格重构算法

Define——Dynamic Mesh——Parameters如图所示，

局部重构算法工作过程如下。

(1)标记网格。

标记出扭曲率超过“Maximum CellSkewness”的所有网格。三维情况下，Maximum Cell Skewness 默认值为0.85，二维情况下其默认值为0.6，对一般问题是合适的。

@当物理时间t=(“Size Remesh Interval”)x△t，标记出尺度低于“Minimum Length Scale”或大于“Maximum Length Scale”的所有网格。

为了提高计算精度，并不希望网格每步都在变化，因此一般情况下设定 Size Remesh Interval值大于0，默认值为 10。“Minimum Length Scale”和“Maximum Length Scale”的取值可参考已有(初始)网格的值来合理确定，点击“Mesh ScaleInfo”将显示已有网格的尺度。3如果尺寸函数 (Sizing Function)被激活，在尺寸函数的基础上标记出其他网格

(2)标记的网格被删除形成空穴。

(3)求解器使用一系列的重构方法生成最好的网格填充此区域。

(4)“Must Improve Skewness”(3D 情况下一般都选中该项)。只有生成的网格质量强于之前的，网格才会被重构。

(5)重构后物理量结果进行插值。插值的原则是保证流动物理量(如质量、动量、能量等)在标记的“空穴”内与插值前保

相同。

上述局部重构算法工作过程有几点需要注意。

(1)最大网格扭曲率(Maximum Cell Skewness)仅仅被用来标记网格。一旦边界发生移动网格的扭曲率一般都要增加。对重构后的网格并无直接的影响。所以，用户只能通过间接的方来控制重构网格质量。

(2)局部重构的算法和TGrid 的网格生成办法相同。

(3)在每个时间步开始之前 Remeshing 发生，即在运动边界运动之前。在一个时间步之中网格连接关系并不改变。