电池热管理仿真关于starccm+面网格技术-包面、表面重构、自动表面修复

要确定在准备体网格化时使用的表面网格化方法，可衡量手动工作可接受级别所需的保真度。

例如，当较少损失或不损失表面细节很重要时，将使用表面重构来保持原始特征。当需要显著更改特征，并且表面和零部件之间有许多间隙和不匹配时，将使用包面。

要确定合适的模型，使用以下准则：

需要使用表面重构的实例：

当基础几何的面网格需要高保真度时

当导入的表面闭合，但组成的三角形（例如，STL 数据）质量很差时

当导入的表面闭合，但不包含所需的三角形化分辨率时

当已使用包面且面网格需要进一步改进时

需要使用包面的实例：

当高级表面精度不重要时

当导入的表面包含大量间隙、孔和/或不匹配且不能轻松手动固定时

当导入的表面包含多个相交但不相连的体积时

当导入的几何包含多个必须合并成一个表面的重叠表面时

当导入的几何包含过多的细节，需要更改特征时

包面

如果从质量不高的CAD 数据开始，则包面可用于提供闭合、流形、非相交表面。

通常在导入的几何处于以下情况时使用：

有多个相交的零部件

缺少孔和间隙形式的数据

表面不匹配

有重复的表面和内表面

几何过于复杂，具有过多细节

包面可以：

提供闭合、流形、三角表面定义

闭合孔、间隙和不匹配

“去除”重复表面并移除内部特征

通过移除不需要的细节来简化表面几何

包含所需内部特征的挡板厚度膨胀

包含基于曲率、接近值和各个表面的加密

包面生成的表面质量并非最优，因此可将其与表面重构一起使用为体网格生成器提供高质量的开始表面。

包面结果示例如下所示：

可以在三个不同的分组中设置包面控制：

默认控制 -全局设置。

自定义控制- 用于控制某些零部件表面、特征线或体积零部件附近网格密度的设置。

防接触 -用于防止表面连接不正确的设置。

这些分组可用于控制保真度相对于特征更改的级别，并控制面网格分辨率的分布。

根据使用的是基于零部件的网格化还是基于区域的网格化，这些控制在GUI 中的位置也有所不同。对于基于零部件的网格化，控制全部位于操作 > 包面节点下。对于基于区域的网格化，全局控制位于连续体 > 网格节点下。自定义控制位于所属区域节点下，而接触保护控制位于区域 > 体 > 网格值节点下。

可以使用“泄漏检测器”选项在进行包面之前或创建面网格之后检查表面中是否存在孔或间隙。

通常会将输入零部件表面用作单个包面操作的输入零部件以生成单个包面。如果要对某些零部件单独进行包面，则为每组表面使用单独的包面操作 (PBM) 或网格连续体 (RBM)。或者也可以激活“每个零部件网格化”(PBM) 或“每个区域网格化”(RBM)选项，为每个零部件或区域生成单独的包面。

如果只想对几何的一部分进行包面，则可以激活包面属性执行局部包面。此属性可用于选择不在包面操作中进行包面的面。不会对排除的面进行包面，但这些面仍包含在最终网格内。

表面重构

为了提高现有表面的整体质量并针对体网格模型对其进行优化，可使用表面重构对表面进行三角形化。

重构主要基于提供的目标边长，并且还可以包含基于曲率和表面接近值的特征加密。另外也可以包含基于零部件表面或边界的局部加密。在过程中也可以省略特定表面或边界，以便保留导入网格中的原始三角形化。

表面重构通常用于重构从包面和 STL 类型数据输出的表面。不仅可以改进体网格生成器的表面，还可以在选中“棱柱体网格生成器”选项时帮助运行子表面网格生成器。此处显示了开始表面和重构表面示例。

可以更改表面重构模型属性，以在网格化过程中提供额外的网格化控制。可以在四个不同的级别上设置用于表面重构的输入值：

全局级别

零部件表面或边界级别

特征线级别

交界面级别

自动表面修复

自动表面修复工具提供了一个自动化过程，用于修正完成表面重构过程后的重构表面中可能存在的一系列几何类型问题。

在包面上执行表面重构时，通常使用自动修复选项。

最多可使用三个不同的度量来确定是否需要自动修复：

穿孔面（包括异向相交在内的表面相交）

表面接近值

表面质量

穿孔面的度量始终启用，并在激活自动表面修复选项时调用。仅当已针对表面重构激活表面接近值属性时，才会使用表面接近值的度量。仅当表面重构的最小面网格质量值大于 0 时，才使用最差质量值的度量。

每个度量内均会使用两种不同的修复机制，按最佳至最差顺序排列以保留原始几何。修复机制包括：

1.重构 - 先后增长问题区域和表面重构，移除特征线（如有必要）。

2.修复 - 增长问题区域，删除局部表面，然后调用孔填充器。

在自动修复期间，面网格较小的断开零部件可能会作为衍生物形成。系统提供了两个选项来自动删除这些断开表面：

相连表面数目限制

相连表面尺寸限制

来源：LEVEL电池热管理技术