GAMBIT-几何操作

1、GAMBIT 几何操作几何操作入门入门 目的目的: 为流体问题的流域和热传导的固体区域创建域和生为流体问题的流域和热传导的固体区域创建域和生成网格成网格(为为FIDAP 使用者进行结构分析使用者进行结构分析). 通过对原始体的构造和低级命令的作用而完成典型通过对原始体的构造和低级命令的作用而完成典型性操作性操作 术语术语: 顶点顶点 空间的一个点空间的一个点. 边边 一条曲线，一条曲线， 它至少有一个顶点它至少有一个顶点 (在在1个顶点的情况，个顶点的情况，整个边缘形成一个环形整个边缘形成一个环形). 面面 一个面一个面 (不一定是平面不一定是平面) 至少有一个边缘至少有一个边缘 (除了球体和

2、除了球体和圆环面圆环面). 体体 一个固定的几何体一个固定的几何体,可认为是一组密封的连接面可认为是一组密封的连接面.低层次命令高层次命令入门入门实体颜色实体颜色实体着色实体着色 顶点和边根据相连的最高级别实体进行着色顶点和边根据相连的最高级别实体进行着色. 色彩规划色彩规划: 顶点顶点:白白 边边:黄黄 面面:蓝蓝 体体:绿绿颜色的连通性颜色的连通性 点和边根据它们相连的边和面的数目进行着色点和边根据它们相连的边和面的数目进行着色 白白:没有和父体相连没有和父体相连 橙橙:和一个父体相连和一个父体相连 蓝蓝:和两个父体相连和两个父体相连 紫紫:和三个或三个以上父体相连和三个或三个以上父体相连

3、入门入门 撤消撤消/重做重做: 默认撤消默认撤消10步步. 应用于所有几何体，网格和分区制命令应用于所有几何体，网格和分区制命令. 滚动鼠标到任何按钮上都可提供对该命令的描述滚动鼠标到任何按钮上都可提供对该命令的描述. 这也应这也应用于撤消用于撤消/重做按钮重做按钮. 撤消撤消/重做的步数控制使用变量重做的步数控制使用变量 global.undo.LEVEL 左键单击执行可见的按钮操作左键单击执行可见的按钮操作. 右键单击选择撤消右键单击选择撤消/重做重做.实体实体, 虚体虚体, 有小面的几何体有小面的几何体GAMBIT里的三种几何体里的三种几何体: 实体实体 根据根据ACIS里的创建几何实体

4、里的创建几何实体/修改规则而定义的修改规则而定义的. 几何体通过数学公式进行定义几何体通过数学公式进行定义. 虚体虚体 FLUENT程序库具有额外的功能，可以重新定义程序库具有额外的功能，可以重新定义topology. 几何体被定义用来作为一个实体或多个实体的参考几何体被定义用来作为一个实体或多个实体的参考 (参考为主实体参考为主实体). 有小面的几何体有小面的几何体 像虚几何体一样处理像虚几何体一样处理. 来源于导入来源于导入GAMBIT的网格或有小面的几何体的网格或有小面的几何体两个对象共享本质相同的集体，但是拥有不同的topology.坐标系坐标系创建坐标系创建坐标系. 笛卡尔坐标系笛卡

5、尔坐标系, 圆柱体坐标系圆柱体坐标系, 和球形和球形坐标系，可能需要有一定的倾斜角坐标系，可能需要有一定的倾斜角 /角度或顶点，角度或顶点，用于位置定位用于位置定位.修改用户坐标系修改用户坐标系.激活坐标系激活坐标系. 所选择的坐标系将被用于所有窗体面所选择的坐标系将被用于所有窗体面板板.在网格上创建顶点在网格上创建顶点 (只有在简单的几何体上推荐使只有在简单的几何体上推荐使用用)显示标尺显示标尺 基本操作基本操作 移动移动/复制复制zyx,旋转旋转缩放缩放转化、平移转化、平移映射映射平面垂直于向量向量u选择选择:l移动相连的几何体移动相连的几何体 (仅移动工具仅移动工具)l复制网格和复制网格

6、和/或区域类型（连接的或不相连的）或区域类型（连接的或不相连的）u对所有几何实体移动对所有几何实体移动/复制可用复制可用.基本操作基本操作 定义向量定义向量 向量定义形式向量定义形式 应用于应用于: 旋转和映射（移动旋转和映射（移动/复制）复制） 扫描和旋转（边扫描和旋转（边/面面/体创造）体创造） 方法方法: 坐标轴坐标轴 边边 2个顶点个顶点 2个点个点 屏幕视图屏幕视图 Magnitude选项允许定义向量的大小选项允许定义向量的大小.基本操作基本操作 排列排列排列工具联合一个平移命令和两个旋转命令组成排列工具联合一个平移命令和两个旋转命令组成一个工具一个工具.可以对任何的几何实体进行操作

7、可以对任何的几何实体进行操作.可以利用顶点的开始和结束位置来移动目标可以利用顶点的开始和结束位置来移动目标.排列方法将随着利用点的对数增加而增加排列方法将随着利用点的对数增加而增加包括相连的几何体包括相连的几何体Plane alignment转化转化旋转旋转平面排列平面排列1132322233123连通性连通性 理解连通性的概念非常重要理解连通性的概念非常重要. 为了使流体能够从一个面为了使流体能够从一个面/体流到另一个面体流到另一个面/体体,这两个这两个实体必须连接在一起实体必须连接在一起 正交网格正交网格 两个实体的连接边界上的节点是共享的两个实体的连接边界上的节点是共享的 非正交网格非正

8、交网格 -节点在接触面上不共享节点在接触面上不共享.非正投影接触面非正投影接触面(面不相连接面不相连接)正投影接触面正投影接触面(面相连接面相连接)基本操作基本操作 连接连接连接连接 点，边和面都可连接点，边和面都可连接. 这个操作删除所有复制实体并重新连接上面的这个操作删除所有复制实体并重新连接上面的实体实体. 只有不超过只有不超过ACIS标准公差的实体才会被连接标准公差的实体才会被连接. 存在的网格将会被保存起来存在的网格将会被保存起来两个边一个面复制复制+转换转换边连接边连接一个边基本操作基本操作 拆分拆分 点，边，面都可以被拆分点，边，面都可以被拆分 这个操作重新创造复制实体并把以上拓

9、这个操作重新创造复制实体并把以上拓扑连接起来扑连接起来 存在的几个操作存在的几个操作 边边 + 点点 只有边只有边 边边 + 选择的点选择的点只有一条边共享两个面拆分拆分边边 + 点点两条边(每个面一条边)基本操作基本操作 删除删除删除工具可以用来删除任何几何体删除工具可以用来删除任何几何体.低层次的几何选择低层次的几何选择 如果被选中，将会删除选中的几何体加上如果被选中，将会删除选中的几何体加上一些初级命令的几何体一些初级命令的几何体. 这些选择缺省状态是开这些选择缺省状态是开. 将会删除选中的几何体加上所有初级命令将会删除选中的几何体加上所有初级命令的几何体的几何体. (不属于其它几何体不

10、属于其它几何体). 如果没有选上如果没有选上, 这些低层次的的几何体将这些低层次的的几何体将会保存下来会保存下来 利用删除边利用删除边/面面/体来分离面和边体来分离面和边.一个实体如果它是从高层次命令实体引一个实体如果它是从高层次命令实体引用过来的，就不能被删除用过来的，就不能被删除. 一个点属于一条边一个点属于一条边, 一条边一条边属于一个面，等等属于一个面，等等.基本操作基本操作 混合混合总结总结/疑问疑问/和计算和计算 点坐标系的总结，低级拓扑，网格信息，要素，节点标志，等等点坐标系的总结，低级拓扑，网格信息，要素，节点标志，等等. 检查检查 ACIS 几何体的正确性几何体的正确性 疑问

11、疑问: 把几何模型和目标名称联系起来是很有用的把几何模型和目标名称联系起来是很有用的 获得总的实体数目获得总的实体数目修改颜色修改颜色/标志标志 修改实体颜色修改实体颜色 改变实体标签改变实体标签几何造型几何造型几何造型几何造型GAMBIT利用利用ACIS造型功能造型功能. 为基础的几何体创建提供工具为基础的几何体创建提供工具: 点创建点创建:从坐标系从坐标系, 网格断裂处网格断裂处, 等等等等. 边创建边创建 :直线直线, 点扫描点扫描/旋转旋转, 曲线曲线, 椭圆椭圆, 样条曲线样条曲线, 等等等等. 面创建面创建 :Wireframe, 边扫描边扫描/旋转旋转, 等等等等. 体创建体创建

12、 :Wireframe, 面扫描面扫描/旋转旋转, 面连接面连接, 等等等等.为组织管理严密的几何体创建提供的工具为组织管理严密的几何体创建提供的工具: 面创建面创建:矩形矩形, 圆圆, 椭圆椭圆, 等等等等. 体创建体创建:砖形体砖形体, 圆柱体圆柱体, 球体球体, 等等等等 . 布尔操作布尔操作:布尔联合布尔联合, 布尔减布尔减,布尔交布尔交 分解分解:分裂分裂点创建点创建通常使用点创建方法通常使用点创建方法: 利用坐标系利用坐标系 (笛卡尔笛卡尔, 圆柱圆柱, 球体球体) 利用边利用边 (假如目的是分离边假如目的是分离边, 边分离工具将会代替它边分离工具将会代替它). 处于两个边的交点处

13、于两个边的交点 产生的点和两条边都没有连接产生的点和两条边都没有连接 边边/面面/体的质心体的质心 一条边上的投影一条边上的投影其它的点创建方法在附录里有列举其它的点创建方法在附录里有列举 面上和体上的面上和体上的 从文件里读取坐标数据从文件里读取坐标数据边创建边创建 直线和弧线直线和弧线 直线直线 多条边能通过多个点来创建多条边能通过多个点来创建. 弧弧 圆弧圆弧 三个点确定一条弧三个点确定一条弧 /圆弧圆弧 中心和两个终点中心和两个终点 半径和半径和 开始开始/结束角度结束角度 (仅限于弧线仅限于弧线)边创建边创建 定点扫描和旋转定点扫描和旋转扫描点扫描点 选择一个扫描的点选择一个扫描的点

14、. 选择边或向量选择边或向量.旋转点旋转点 选择一个点或多个点旋转选择一个点或多个点旋转 制定旋转角度制定旋转角度 制定旋转中轴的向量定义形式制定旋转中轴的向量定义形式. 输入螺旋创建的高度输入螺旋创建的高度.边界创建边界创建 其他工具其他工具其他的边界创建工具是很有用的其他的边界创建工具是很有用的: 椭圆弧椭圆弧 圆锥弧圆锥弧 倒角弧倒角弧 从点创建边界从点创建边界 (NURBS) 在一个面上投影边在一个面上投影边其他工具的详细内容可以在附录上找到其他工具的详细内容可以在附录上找到.面创建面创建 Wireframe Wireframe 能创建实面和虚面能创建实面和虚面 所有的边必须连接成一个

15、闭环所有的边必须连接成一个闭环. 边的数目和选择顺序并不重要边的数目和选择顺序并不重要. 如果所有的边总是共面的，那么面的如果所有的边总是共面的，那么面的创建总是成功的创建总是成功的. 对于非共面的边对于非共面的边: 如果这些边形成一个凸起的形状，一如果这些边形成一个凸起的形状，一个实面将被创建成个实面将被创建成. 如果这些边接近共面，在指定的公差如果这些边接近共面，在指定的公差范围内，也能创建一个平面范围内，也能创建一个平面.创建实面通过 wireframe 实面或虚面6 条共面的边面创建面创建 Wireframe通过凸起的非共面边的实面创建有公差范围的实平面，从非共平面的边中创建(公差自动

16、计算并显示在副本窗口内)高级应用高级应用 高级应用技术允许基于已有的几何高级应用技术允许基于已有的几何体或网格构造新的、实几何体体或网格构造新的、实几何体. 利用已有的面、边或点作向导会产利用已有的面、边或点作向导会产生质量更好的面生质量更好的面. 虚虚-到到-实转换可能会用到已有的三实转换可能会用到已有的三角形表面网格，如在一些不规则形角形表面网格，如在一些不规则形状如单个的圆环面上的网格状如单个的圆环面上的网格.面创建有高级应用面创建有高级应用面创建无高级应用面创建无高级应用面创建面创建 旋转边旋转边 旋转边旋转边 (有或无网格有或无网格) 利用一条边，一个角度和一条轴来定义利用一条边，一

17、个角度和一条轴来定义. 利用向量来定义轴利用向量来定义轴. 源边可以和轴相交源边可以和轴相交.起始边起始边轴轴和旋转的方向根据轴和旋转的方向根据右手规则来决定右手规则来决定轴轴旋转旋转面创建面创建 扫描边扫描边 扫描边扫描边(有或无网格有或无网格) 刚性刚性 边沿着扫描路径被移动，边在边沿着扫描路径被移动，边在整个扫描过程中保持定位作用整个扫描过程中保持定位作用. 垂直垂直 边定位绕路径旋转边定位绕路径旋转. 草绘和扭曲选项草绘和扭曲选项 小心不要创建退化的面小心不要创建退化的面 扫描路径启动的切向量平行于边的切扫描路径启动的切向量平行于边的切向量向量边垂直垂直,草绘草绘 = 0垂直垂直,草绘

18、草绘 = 0, 30垂直垂直,扭曲扭曲 = 120刚性的刚性的路径面创建面创建 其它工具其它工具其它可以利用的面创建的工具其它可以利用的面创建的工具: 平行四边形平行四边形 多变形多变形 多排点多排点 外壳外壳 网网每一种工具的详细介绍在附录里可以找到每一种工具的详细介绍在附录里可以找到.简单面简单面 尺寸和平面尺寸和平面/方向必须指定方向必须指定 矩形矩形 圆圆 椭圆椭圆体创建体创建 面连接面连接 能够创建一个或多个体通过连接一组面能够创建一个或多个体通过连接一组面 对于一个单独的体对于一个单独的体, 如果一些面丢失了如果一些面丢失了, GAMBIT能自动找到这些丢失的面能自动找到这些丢失的

19、面. 对于多个体对于多个体, 任何多余的面都会被抛弃任何多余的面都会被抛弃. 容差体缝合可以从在小容差内不相连的，容差体缝合可以从在小容差内不相连的，有缝隙的面创造单体有缝隙的面创造单体 公差是自动的或指定的公差是自动的或指定的. 面实选项和虚选项是可用的面实选项和虚选项是可用的. 选择的顺序不重要选择的顺序不重要. 能够处理无效的和摇摆的面能够处理无效的和摇摆的面.Ten Connected FacesOne Volume体创建体创建 面连接面连接 单个体连接单个体连接 多个体连接多个体连接接着创建一个体接着创建两个体2 两个面被选中， GAMBIT自动查找另外那个面11 个面被选中, GA

20、MBIT 忽略两个面体创建体创建 扫描面扫描面 和旋转面和旋转面扫描面扫描面 刚性刚性 (类似的面扫描类似的面扫描) 垂直垂直 草绘草绘 扭曲扭曲旋转面旋转面 (有或无网格有或无网格) 利用一个面利用一个面, 一个旋转向量和一个角度一个旋转向量和一个角度 不是利用边就是利用向量去定义轴不是利用边就是利用向量去定义轴.Axis简单体简单体GAMBIT 能利用简单体创建体能利用简单体创建体.下面这些简单体可利用下面这些简单体可利用: 砖形体砖形体锥台锥台 圆柱体圆柱体球体球体 棱柱棱柱圆环体圆环体 金字塔体金字塔体 每个详细介绍在附录里能找到每个详细介绍在附录里能找到.实几何体操作实几何体操作布尔

21、操作布尔操作 联合联合选择的顺序不重要选择的顺序不重要 (除了除了 labeling)保留选择保留选择 保留复制的实体保留复制的实体联结面联结面 所有的面必须共面或有匹配的接触所有的面必须共面或有匹配的接触.联结体联结体BAABBAAB2个面1 个面2 个相交体1 个体布尔操作布尔操作 相减相减 选择的顺序不重要选择的顺序不重要 保留选择保留选择 保留复制的实体保留复制的实体 相减面相减面 所有面必须是平面所有面必须是平面 相减体相减体多个实体可以输入到第二个列表框中.BAABABBAABAB2 个面2 个相交体布尔操作布尔操作 相交相交 实面实面/体布尔相交体布尔相交 选择的顺序不重要选择的

22、顺序不重要(除了除了 labeling) 保留保留 保留复制的实体保留复制的实体. 所有的实体必须互相相交所有的实体必须互相相交. 相交面相交面 (所有面必须共面所有面必须共面) 相交体相交体BAABBABA分离边分离边分离操作分离操作: 利用两个几何实体的相交部分去利用两个几何实体的相交部分去把一个目标划分为两部分或划分多个目标把一个目标划分为两部分或划分多个目标为多部分为多部分.把几何体分解为较小，较简单的单元体是把几何体分解为较小，较简单的单元体是很有用的很有用的.边界分离边界分离 把一条边划分为多条边把一条边划分为多条边 产生的边默认为是连接的产生的边默认为是连接的. 边可以划分为边可

23、以划分为: Point 指定一个在指定一个在 0 和和 1之间的值为边将被之间的值为边将被分离之处分离之处 用用 0.5平分边平分边. 点点 -一定是已经创建了的一定是已经创建了的. 边边 一定是已经创建了的一定是已经创建了的 双向分离的结果是在分离点处两条相交双向分离的结果是在分离点处两条相交的边都被分离的边都被分离分离面分离面实面分离实面分离实面分离选择顺序不重要实面分离选择顺序不重要面不一定非要平面面不一定非要平面总的来说总的来说, 对于所有的分离对于所有的分离 (边边, 面面, 体体):“工具工具” 实体实体, 缺省分离完后被删除缺省分离完后被删除.保留选项阻止保留选项阻止“工具工具”

24、实体被删除实体被删除.默认地，作为结果的目标是相连的默认地，作为结果的目标是相连的.“目标“工具Split A with B 2 个面: BABAA)2) 112Bidirectional split3 个面: BABBABAA)3)2) 1321Split B with A 2个面: BABAB)2) 112BA分离体分离体 实体布尔分离实体布尔分离 选择的顺序不重要选择的顺序不重要 单个体单个体/多个体分离多个体分离2 个体3个体B A 2 个体2 个体n体/面分离B A B A “目标“工具Split A with B Bidirectional splitSplit B with A

25、区别区别 相减相减 vs. 分离分离相减相减 结果是一个体结果是一个体. 减掉一部分后显示的结果是一个体减掉一部分后显示的结果是一个体 中心区域无法生成网格中心区域无法生成网格. 只在管内环形区域有流体只在管内环形区域有流体/热传递热传递分离分离 结果是两个连接的体结果是两个连接的体. 管和中心部分都可以生成网格管和中心部分都可以生成网格. 流体流体/热传递可能在两个区域热传递可能在两个区域相减相减+ 保留选项保留选项 (内圆柱内圆柱) 结果是两个分离的体结果是两个分离的体. 表面上和分离一样表面上和分离一样 在分解面上产生复制面在分解面上产生复制面 非等角网格非等角网格 对对MRF问题有用问

26、题有用两个圆柱体 (分离)区别区别 双向分离双向分离 vs. 联合联合 适当的操作取决于创建附加面的需要适当的操作取决于创建附加面的需要: 定义边界条件定义边界条件 控制网格控制网格联合联合l结果是一个体l无内部面两个圆柱体 (分离的)双向分离双向分离l结果是三个体l多个内部面一个体三个体虚几何体体操作虚几何体体操作虚几何体操作虚几何体操作 合并合并 利用一个虚实体代替两个连接的实体利用一个虚实体代替两个连接的实体 分离分离 一个单独实体的部分分离，分离成两个虚平面一个单独实体的部分分离，分离成两个虚平面 连接连接 合并两个单独的、不相连的实体，以便在分界合并两个单独的、不相连的实体，以便在分

27、界面上共用低级几何实体面上共用低级几何实体 (不受不受ACIS公差约束公差约束)2 个面(实或虚)虚平面1 个面(实或虚)2 virtual faces2 个面(实或虚)2 个连接的虚平面虚实体操作虚实体操作 创建创建 创建独立的虚实体创建独立的虚实体 利用主实体定义形状利用主实体定义形状 压缩压缩 切割一个面并融合切割产生的两个或多切割一个面并融合切割产生的两个或多个相邻面个相邻面虚边符合面3 个面(实或虚)2 个虚平面插件程序工具插件程序工具插件程序是额外的工具，它可以添加到插件程序是额外的工具，它可以添加到GAMBIT中中. 下载插件程序到下载插件程序到: FLUENT.INCGambi

28、t2.2.xplugins (路径路径) 主目录主目录 (UNIX/LINUX) 加载并输入插件程序文件加载并输入插件程序文件目前发展的插件程序目前发展的插件程序 把一个面分裂为多个面把一个面分裂为多个面 通过偏移量创建一个面通过偏移量创建一个面t 区域可见度控制区域可见度控制 为当前几何图创建一个基于限制箱砖形体为当前几何图创建一个基于限制箱砖形体 基于相等的间隔或实际长度分离多条边基于相等的间隔或实际长度分离多条边 计算两个点的距离计算两个点的距离 凸凹管尺寸的过渡凸凹管尺寸的过渡 多条边在多个面上的投影多条边在多个面上的投影附录附录例子例子 删除属于其它实体的实删除属于其它实体的实体体错

29、误错误:试图删除体的一个面正确正确:删除体时，低实体选项 选择关.一个错误例子. 选择面不能删除是因为它是体的一部分 (一个高层次实体).体删除了，面留了下来. 任何一个保留下来的面都可以被删除.点创建点创建 其他方法其他方法 在一个面上在一个面上 在面上创建边用来进行虚平面的分离在面上创建边用来进行虚平面的分离 选择一个面选择一个面, 输入输入 U 或或V 值值 (或输入一个或输入一个坐标点坐标点) 在一个体上在一个体上 很少使用很少使用点创建点创建 从数据文件中读入从数据文件中读入点能通过读取数据文件被创建点能通过读取数据文件被创建.支持支持ICEM 输入和一般的数据文件输入和一般的数据文

30、件. ICEM输入输入 文件文件 输入输入 ICEM输入输入 点数据文件点数据文件 文件文件 输入输入 点数据点数据 格式和格式和 ICEM 输入相同，除了需要坐标输入相同，除了需要坐标.Npc Ncx1 y1 z1x2 y2 z2.xN yN zNN= 总的点数Npc= 曲线的点数Nc = 曲线数xi yi zi = 实数或 整数点坐标边创建边创建椭圆弧椭圆弧 利用利用3个点创建个点创建二次曲线弧二次曲线弧 利用利用3个点创建个点创建长轴顶点边界点中心点开始角度结束角度顶点终点起始点边创建边创建倒角曲线倒角曲线 创建一个倒角的外部曲线创建一个倒角的外部曲线从点创建边从点创建边 (样条样条NURBS) 第三个命令缺省第三个命令缺省 对于近似的选择利用规定公对于近似的选择利用规定公 差差 边 1边 2R连续边界边创建边创建 在面上的投影边在面上的投影边 限于一条边投影到一个面上限于一条边投影到一个面上 在向量定义中定义方向在向量定义中定义方向面投影向量边投影边面创建面创建平行四边形平行四边形 通过通过3个点来定义