1、GAMBIT 幾何操作幾何操作入門入門 目的目的: 為流體問題的流域和熱傳導的固體區域創建域和生為流體問題的流域和熱傳導的固體區域創建域和生成網格成網格(為為FIDAP 使用者進行結構分析使用者進行結構分析). 通過對原始體的構造和低級命令的作用而完成典型通過對原始體的構造和低級命令的作用而完成典型性操作性操作 術語術語: 頂點頂點 空間的一個點空間的一個點. 邊邊 一條曲線，一條曲線， 它至少有一個頂點它至少有一個頂點 (在在1個頂點的情況，個頂點的情況，整個邊緣形成一個環形整個邊緣形成一個環形). 面面 一個面一個面 (不一定是平面不一定是平面) 至少有一個邊緣至少有一個邊緣 (除了球體和

2、除了球體和圓環面圓環面). 體體 一個固定的幾何體一個固定的幾何體,可認為是一組密封的連接面可認為是一組密封的連接面.低層次命令高層次命令入門入門實體顏色實體顏色實體著色實體著色 頂點和邊根據相連的最高級別實體進行著色頂點和邊根據相連的最高級別實體進行著色. 色彩規劃色彩規劃: 頂點頂點:白白 邊邊:黃黃 面面:藍藍 體體:綠綠顏色的連通性顏色的連通性 點和邊根據它們相連的邊和面的數目進行著色點和邊根據它們相連的邊和面的數目進行著色 白白:沒有和父體相連沒有和父體相連 橙橙:和一個父體相連和一個父體相連 藍藍:和兩個父體相連和兩個父體相連 紫紫:和三個或三個以上父體相連和三個或三個以上父體相連

3、入門入門 撤消撤消/重做重做: 默認撤消默認撤消10步步. 應用于所有幾何體，網格和分區制命令應用于所有幾何體，網格和分區制命令. 滾動鼠標到任何按鈕上都可提供對該命令的描述滾動鼠標到任何按鈕上都可提供對該命令的描述. 這也應這也應用于撤消用于撤消/重做按鈕重做按鈕. 撤消撤消/重做的步數控制使用變量重做的步數控制使用變量 global.undo.LEVEL 左鍵單擊執行可見的按鈕操作左鍵單擊執行可見的按鈕操作. 右鍵單擊選擇撤消右鍵單擊選擇撤消/重做重做.實體實體, 虛體虛體, 有小面的幾何體有小面的幾何體GAMBIT里的三種幾何體里的三種幾何體: 實體實體 根據根據ACIS里的創建幾何實體

4、里的創建幾何實體/修改規則而定義的修改規則而定義的. 幾何體通過數學公式進行定義幾何體通過數學公式進行定義. 虛體虛體 FLUENT程序庫具有額外的功能，可以重新定義程序庫具有額外的功能，可以重新定義topology. 幾何體被定義用來作為一個實體或多個實體的參考幾何體被定義用來作為一個實體或多個實體的參考 (參考為主實體參考為主實體). 有小面的幾何體有小面的幾何體 像虛幾何體一樣處理像虛幾何體一樣處理. 來源于導入來源于導入GAMBIT的網格或有小面的幾何體的網格或有小面的幾何體兩個對象共享本質相同的集體，但是擁有不同的topology.坐標系坐標系創建坐標系創建坐標系. 笛卡爾坐標系笛卡

5、爾坐標系, 圓柱體坐標系圓柱體坐標系, 和球形和球形坐標系，可能需要有一定的傾斜角坐標系，可能需要有一定的傾斜角 /角度或頂點，角度或頂點，用于位置定位用于位置定位.修改用戶坐標系修改用戶坐標系.激活坐標系激活坐標系. 所選擇的坐標系將被用于所有窗體面所選擇的坐標系將被用于所有窗體面板板.在網格上創建頂點在網格上創建頂點 (只有在簡單的幾何體上推薦使只有在簡單的幾何體上推薦使用用)顯示標尺顯示標尺 基本操作基本操作 移動移動/復制復制zyx,旋轉旋轉縮放縮放轉化、平移轉化、平移映射映射平面垂直于向量向量u選擇選擇:l移動相連的幾何體移動相連的幾何體 (僅移動工具僅移動工具)l復制網格和復制網格

6、和/或區域類型（連接的或不相連的）或區域類型（連接的或不相連的）u對所有幾何實體移動對所有幾何實體移動/復制可用復制可用.基本操作基本操作 定義向量定義向量 向量定義形式向量定義形式 應用于應用于: 旋轉和映射（移動旋轉和映射（移動/復制）復制） 掃描和旋轉（邊掃描和旋轉（邊/面面/體創造）體創造） 方法方法: 坐標軸坐標軸 邊邊 2個頂點個頂點 2個點個點 屏幕視圖屏幕視圖 Magnitude選項允許定義向量的大小選項允許定義向量的大小.基本操作基本操作 排列排列排列工具聯合一個平移命令和兩個旋轉命令組成排列工具聯合一個平移命令和兩個旋轉命令組成一個工具一個工具.可以對任何的幾何實體進行操作

7、可以對任何的幾何實體進行操作.可以利用頂點的開始和結束位置來移動目標可以利用頂點的開始和結束位置來移動目標.排列方法將隨著利用點的對數增加而增加排列方法將隨著利用點的對數增加而增加包括相連的幾何體包括相連的幾何體Plane alignment轉化轉化旋轉旋轉平面排列平面排列1132322233123連通性連通性 理解連通性的概念非常重要理解連通性的概念非常重要. 為了使流體能夠從一個面為了使流體能夠從一個面/體流到另一個面體流到另一個面/體體,這兩個這兩個實體必須連接在一起實體必須連接在一起 正交網格正交網格 兩個實體的連接邊界上的節點是共享的兩個實體的連接邊界上的節點是共享的 非正交網格非正

8、交網格 -節點在接觸面上不共享節點在接觸面上不共享.非正投影接觸面非正投影接觸面(面不相連接面不相連接)正投影接觸面正投影接觸面(面相連接面相連接)基本操作基本操作 連接連接連接連接 點，邊和面都可連接點，邊和面都可連接. 這個操作刪除所有復制實體并重新連接上面的這個操作刪除所有復制實體并重新連接上面的實體實體. 只有不超過只有不超過ACIS標準公差的實體才會被連接標準公差的實體才會被連接. 存在的網格將會被保存起來存在的網格將會被保存起來兩個邊一個面復制復制+轉換轉換邊連接邊連接一個邊基本操作基本操作 拆分拆分 點，邊，面都可以被拆分點，邊，面都可以被拆分 這個操作重新創造復制實體并把以上拓

9、這個操作重新創造復制實體并把以上拓撲連接起來撲連接起來 存在的幾個操作存在的幾個操作 邊邊 + 點點 只有邊只有邊 邊邊 + 選擇的點選擇的點只有一條邊共享兩個面拆分拆分邊邊 + 點點兩條邊(每個面一條邊)基本操作基本操作 刪除刪除刪除工具可以用來刪除任何幾何體刪除工具可以用來刪除任何幾何體.低層次的幾何選擇低層次的幾何選擇 如果被選中，將會刪除選中的幾何體加上如果被選中，將會刪除選中的幾何體加上一些初級命令的幾何體一些初級命令的幾何體. 這些選擇缺省狀態是開這些選擇缺省狀態是開. 將會刪除選中的幾何體加上所有初級命令將會刪除選中的幾何體加上所有初級命令的幾何體的幾何體. (不屬于其它幾何體不

10、屬于其它幾何體). 如果沒有選上如果沒有選上, 這些低層次的的幾何體將這些低層次的的幾何體將會保存下來會保存下來 利用刪除邊利用刪除邊/面面/體來分離面和邊體來分離面和邊.一個實體如果它是從高層次命令實體引一個實體如果它是從高層次命令實體引用過來的，就不能被刪除用過來的，就不能被刪除. 一個點屬于一條邊一個點屬于一條邊, 一條邊一條邊屬于一個面，等等屬于一個面，等等.基本操作基本操作 混合混合總結總結/疑問疑問/和計算和計算 點坐標系的總結，低級拓撲，網格信息，要素，節點標志，等等點坐標系的總結，低級拓撲，網格信息，要素，節點標志，等等. 檢查檢查 ACIS 幾何體的正確性幾何體的正確性 疑問

11、疑問: 把幾何模型和目標名稱聯系起來是很有用的把幾何模型和目標名稱聯系起來是很有用的 獲得總的實體數目獲得總的實體數目修改顏色修改顏色/標志標志 修改實體顏色修改實體顏色 改變實體標簽改變實體標簽幾何造型幾何造型幾何造型幾何造型GAMBIT利用利用ACIS造型功能造型功能. 為基礎的幾何體創建提供工具為基礎的幾何體創建提供工具: 點創建點創建:從坐標系從坐標系, 網格斷裂處網格斷裂處, 等等等等. 邊創建邊創建 :直線直線, 點掃描點掃描/旋轉旋轉, 曲線曲線, 橢圓橢圓, 樣條曲線樣條曲線, 等等等等. 面創建面創建 :Wireframe, 邊掃描邊掃描/旋轉旋轉, 等等等等. 體創建體創建

12、 :Wireframe, 面掃描面掃描/旋轉旋轉, 面連接面連接, 等等等等.為組織管理嚴密的幾何體創建提供的工具為組織管理嚴密的幾何體創建提供的工具: 面創建面創建:矩形矩形, 圓圓, 橢圓橢圓, 等等等等. 體創建體創建:磚形體磚形體, 圓柱體圓柱體, 球體球體, 等等等等 . 布爾操作布爾操作:布爾聯合布爾聯合, 布爾減布爾減,布爾交布爾交 分解分解:分裂分裂點創建點創建通常使用點創建方法通常使用點創建方法: 利用坐標系利用坐標系 (笛卡爾笛卡爾, 圓柱圓柱, 球體球體) 利用邊利用邊 (假如目的是分離邊假如目的是分離邊, 邊分離工具將會代替它邊分離工具將會代替它). 處于兩個邊的交點處

13、于兩個邊的交點 產生的點和兩條邊都沒有連接產生的點和兩條邊都沒有連接 邊邊/面面/體的質心體的質心 一條邊上的投影一條邊上的投影其它的點創建方法在附錄里有列舉其它的點創建方法在附錄里有列舉 面上和體上的面上和體上的 從文件里讀取坐標數據從文件里讀取坐標數據邊創建邊創建 直線和弧線直線和弧線 直線直線 多條邊能通過多個點來創建多條邊能通過多個點來創建. 弧弧 圓弧圓弧 三個點確定一條弧三個點確定一條弧 /圓弧圓弧 中心和兩個終點中心和兩個終點 半徑和半徑和 開始開始/結束角度結束角度 (僅限于弧線僅限于弧線)邊創建邊創建 定點掃描和旋轉定點掃描和旋轉掃描點掃描點 選擇一個掃描的點選擇一個掃描的點

14、. 選擇邊或向量選擇邊或向量.旋轉點旋轉點 選擇一個點或多個點旋轉選擇一個點或多個點旋轉 制定旋轉角度制定旋轉角度 制定旋轉中軸的向量定義形式制定旋轉中軸的向量定義形式. 輸入螺旋創建的高度輸入螺旋創建的高度.邊界創建邊界創建 其他工具其他工具其他的邊界創建工具是很有用的其他的邊界創建工具是很有用的: 橢圓弧橢圓弧 圓錐弧圓錐弧 倒角弧倒角弧 從點創建邊界從點創建邊界 (NURBS) 在一個面上投影邊在一個面上投影邊其他工具的詳細內容可以在附錄上找到其他工具的詳細內容可以在附錄上找到.面創建面創建 Wireframe Wireframe 能創建實面和虛面能創建實面和虛面 所有的邊必須連接成一個

15、閉環所有的邊必須連接成一個閉環. 邊的數目和選擇順序并不重要邊的數目和選擇順序并不重要. 如果所有的邊總是共面的，那么面的如果所有的邊總是共面的，那么面的創建總是成功的創建總是成功的. 對于非共面的邊對于非共面的邊: 如果這些邊形成一個凸起的形狀，一如果這些邊形成一個凸起的形狀，一個實面將被創建成個實面將被創建成. 如果這些邊接近共面，在指定的公差如果這些邊接近共面，在指定的公差范圍內，也能創建一個平面范圍內，也能創建一個平面.創建實面通過 wireframe 實面或虛面6 條共面的邊面創建面創建 Wireframe通過凸起的非共面邊的實面創建有公差范圍的實平面，從非共平面的邊中創建(公差自動

16、計算并顯示在副本窗口內)高級應用高級應用 高級應用技術允許基于已有的幾何高級應用技術允許基于已有的幾何體或網格構造新的、實幾何體體或網格構造新的、實幾何體. 利用已有的面、邊或點作向導會產利用已有的面、邊或點作向導會產生質量更好的面生質量更好的面. 虛虛-到到-實轉換可能會用到已有的三實轉換可能會用到已有的三角形表面網格，如在一些不規則形角形表面網格，如在一些不規則形狀如單個的圓環面上的網格狀如單個的圓環面上的網格.面創建有高級應用面創建有高級應用面創建無高級應用面創建無高級應用面創建面創建 旋轉邊旋轉邊 旋轉邊旋轉邊 (有或無網格有或無網格) 利用一條邊，一個角度和一條軸來定義利用一條邊，一

17、個角度和一條軸來定義. 利用向量來定義軸利用向量來定義軸. 源邊可以和軸相交源邊可以和軸相交.起始邊起始邊軸軸和旋轉的方向根據軸和旋轉的方向根據右手規則來決定右手規則來決定軸軸旋轉旋轉面創建面創建 掃描邊掃描邊 掃描邊掃描邊(有或無網格有或無網格) 剛性剛性 邊沿著掃描路徑被移動，邊在邊沿著掃描路徑被移動，邊在整個掃描過程中保持定位作用整個掃描過程中保持定位作用. 垂直垂直 邊定位繞路徑旋轉邊定位繞路徑旋轉. 草繪和扭曲選項草繪和扭曲選項 小心不要創建退化的面小心不要創建退化的面 掃描路徑啟動的切向量平行于邊的切掃描路徑啟動的切向量平行于邊的切向量向量邊垂直垂直,草繪草繪 = 0垂直垂直,草繪

18、草繪 = 0, 30垂直垂直,扭曲扭曲 = 120剛性的剛性的路徑面創建面創建 其它工具其它工具其它可以利用的面創建的工具其它可以利用的面創建的工具: 平行四邊形平行四邊形 多變形多變形 多排點多排點 外殼外殼 網網每一種工具的詳細介紹在附錄里可以找到每一種工具的詳細介紹在附錄里可以找到.簡單面簡單面 尺寸和平面尺寸和平面/方向必須指定方向必須指定 矩形矩形 圓圓 橢圓橢圓體創建體創建 面連接面連接 能夠創建一個或多個體通過連接一組面能夠創建一個或多個體通過連接一組面 對于一個單獨的體對于一個單獨的體, 如果一些面丟失了如果一些面丟失了, GAMBIT能自動找到這些丟失的面能自動找到這些丟失的

19、面. 對于多個體對于多個體, 任何多余的面都會被拋棄任何多余的面都會被拋棄. 容差體縫合可以從在小容差內不相連的，容差體縫合可以從在小容差內不相連的，有縫隙的面創造單體有縫隙的面創造單體 公差是自動的或指定的公差是自動的或指定的. 面實選項和虛選項是可用的面實選項和虛選項是可用的. 選擇的順序不重要選擇的順序不重要. 能夠處理無效的和搖擺的面能夠處理無效的和搖擺的面.Ten Connected FacesOne Volume體創建體創建 面連接面連接 單個體連接單個體連接 多個體連接多個體連接接著創建一個體接著創建兩個體2 兩個面被選中， GAMBIT自動查找另外那個面11 個面被選中, GA

20、MBIT 忽略兩個面體創建體創建 掃描面掃描面 和旋轉面和旋轉面掃描面掃描面 剛性剛性 (類似的面掃描類似的面掃描) 垂直垂直 草繪草繪 扭曲扭曲旋轉面旋轉面 (有或無網格有或無網格) 利用一個面利用一個面, 一個旋轉向量和一個角度一個旋轉向量和一個角度 不是利用邊就是利用向量去定義軸不是利用邊就是利用向量去定義軸.Axis簡單體簡單體GAMBIT 能利用簡單體創建體能利用簡單體創建體.下面這些簡單體可利用下面這些簡單體可利用: 磚形體磚形體錐臺錐臺 圓柱體圓柱體球體球體 棱柱棱柱圓環體圓環體 金字塔體金字塔體 每個詳細介紹在附錄里能找到每個詳細介紹在附錄里能找到.實幾何體操作實幾何體操作布爾

21、操作布爾操作 聯合聯合選擇的順序不重要選擇的順序不重要 (除了除了 labeling)保留選擇保留選擇 保留復制的實體保留復制的實體聯結面聯結面 所有的面必須共面或有匹配的接觸所有的面必須共面或有匹配的接觸.聯結體聯結體BAABBAAB2個面1 個面2 個相交體1 個體布爾操作布爾操作 相減相減 選擇的順序不重要選擇的順序不重要 保留選擇保留選擇 保留復制的實體保留復制的實體 相減面相減面 所有面必須是平面所有面必須是平面 相減體相減體多個實體可以輸入到第二個列表框中.BAABABBAABAB2 個面2 個相交體布爾操作布爾操作 相交相交 實面實面/體布爾相交體布爾相交 選擇的順序不重要選擇的

22、順序不重要(除了除了 labeling) 保留保留 保留復制的實體保留復制的實體. 所有的實體必須互相相交所有的實體必須互相相交. 相交面相交面 (所有面必須共面所有面必須共面) 相交體相交體BAABBABA分離邊分離邊分離操作分離操作: 利用兩個幾何實體的相交部分去利用兩個幾何實體的相交部分去把一個目標劃分為兩部分或劃分多個目標把一個目標劃分為兩部分或劃分多個目標為多部分為多部分.把幾何體分解為較小，較簡單的單元體是把幾何體分解為較小，較簡單的單元體是很有用的很有用的.邊界分離邊界分離 把一條邊劃分為多條邊把一條邊劃分為多條邊 產生的邊默認為是連接的產生的邊默認為是連接的. 邊可以劃分為邊可

23、以劃分為: Point 指定一個在指定一個在 0 和和 1之間的值為邊將被之間的值為邊將被分離之處分離之處 用用 0.5平分邊平分邊. 點點 -一定是已經創建了的一定是已經創建了的. 邊邊 一定是已經創建了的一定是已經創建了的 雙向分離的結果是在分離點處兩條相交雙向分離的結果是在分離點處兩條相交的邊都被分離的邊都被分離分離面分離面實面分離實面分離實面分離選擇順序不重要實面分離選擇順序不重要面不一定非要平面面不一定非要平面總的來說總的來說, 對于所有的分離對于所有的分離 (邊邊, 面面, 體體):“工具工具” 實體實體, 缺省分離完后被刪除缺省分離完后被刪除.保留選項阻止保留選項阻止“工具工具”

24、實體被刪除實體被刪除.默認地，作為結果的目標是相連的默認地，作為結果的目標是相連的.“目標“工具Split A with B 2 個面: BABAA)2) 112Bidirectional split3 個面: BABBABAA)3)2) 1321Split B with A 2個面: BABAB)2) 112BA分離體分離體 實體布爾分離實體布爾分離 選擇的順序不重要選擇的順序不重要 單個體單個體/多個體分離多個體分離2 個體3個體B A 2 個體2 個體n體/面分離B A B A “目標“工具Split A with B Bidirectional splitSplit B with A

25、區別區別 相減相減 vs. 分離分離相減相減 結果是一個體結果是一個體. 減掉一部分后顯示的結果是一個體減掉一部分后顯示的結果是一個體 中心區域無法生成網格中心區域無法生成網格. 只在管內環形區域有流體只在管內環形區域有流體/熱傳遞熱傳遞分離分離 結果是兩個連接的體結果是兩個連接的體. 管和中心部分都可以生成網格管和中心部分都可以生成網格. 流體流體/熱傳遞可能在兩個區域熱傳遞可能在兩個區域相減相減+ 保留選項保留選項 (內圓柱內圓柱) 結果是兩個分離的體結果是兩個分離的體. 表面上和分離一樣表面上和分離一樣 在分解面上產生復制面在分解面上產生復制面 非等角網格非等角網格 對對MRF問題有用問

26、題有用兩個圓柱體 (分離)區別區別 雙向分離雙向分離 vs. 聯合聯合 適當的操作取決于創建附加面的需要適當的操作取決于創建附加面的需要: 定義邊界條件定義邊界條件 控制網格控制網格聯合聯合l結果是一個體l無內部面兩個圓柱體 (分離的)雙向分離雙向分離l結果是三個體l多個內部面一個體三個體虛幾何體體操作虛幾何體體操作虛幾何體操作虛幾何體操作 合并合并 利用一個虛實體代替兩個連接的實體利用一個虛實體代替兩個連接的實體 分離分離 一個單獨實體的部分分離，分離成兩個虛平面一個單獨實體的部分分離，分離成兩個虛平面 連接連接 合并兩個單獨的、不相連的實體，以便在分界合并兩個單獨的、不相連的實體，以便在分

27、界面上共用低級幾何實體面上共用低級幾何實體 (不受不受ACIS公差約束公差約束)2 個面(實或虛)虛平面1 個面(實或虛)2 virtual faces2 個面(實或虛)2 個連接的虛平面虛實體操作虛實體操作 創建創建 創建獨立的虛實體創建獨立的虛實體 利用主實體定義形狀利用主實體定義形狀 壓縮壓縮 切割一個面并融合切割產生的兩個或多切割一個面并融合切割產生的兩個或多個相鄰面個相鄰面虛邊符合面3 個面(實或虛)2 個虛平面插件程序工具插件程序工具插件程序是額外的工具，它可以添加到插件程序是額外的工具，它可以添加到GAMBIT中中. 下載插件程序到下載插件程序到: FLUENT.INCGambi

28、t2.2.xplugins (路徑路徑) 主目錄主目錄 (UNIX/LINUX) 加載并輸入插件程序文件加載并輸入插件程序文件目前發展的插件程序目前發展的插件程序 把一個面分裂為多個面把一個面分裂為多個面 通過偏移量創建一個面通過偏移量創建一個面t 區域可見度控制區域可見度控制 為當前幾何圖創建一個基于限制箱磚形體為當前幾何圖創建一個基于限制箱磚形體 基于相等的間隔或實際長度分離多條邊基于相等的間隔或實際長度分離多條邊 計算兩個點的距離計算兩個點的距離 凸凹管尺寸的過渡凸凹管尺寸的過渡 多條邊在多個面上的投影多條邊在多個面上的投影附錄附錄例子例子 刪除屬于其它實體的實刪除屬于其它實體的實體體錯

29、誤錯誤:試圖刪除體的一個面正確正確:刪除體時，低實體選項 選擇關.一個錯誤例子. 選擇面不能刪除是因為它是體的一部分 (一個高層次實體).體刪除了，面留了下來. 任何一個保留下來的面都可以被刪除.點創建點創建 其他方法其他方法 在一個面上在一個面上 在面上創建邊用來進行虛平面的分離在面上創建邊用來進行虛平面的分離 選擇一個面選擇一個面, 輸入輸入 U 或或V 值值 (或輸入一個或輸入一個坐標點坐標點) 在一個體上在一個體上 很少使用很少使用點創建點創建 從數據文件中讀入從數據文件中讀入點能通過讀取數據文件被創建點能通過讀取數據文件被創建.支持支持ICEM 輸入和一般的數據文件輸入和一般的數據文

30、件. ICEM輸入輸入 文件文件 輸入輸入 ICEM輸入輸入 點數據文件點數據文件 文件文件 輸入輸入 點數據點數據 格式和格式和 ICEM 輸入相同，除了需要坐標輸入相同，除了需要坐標.Npc Ncx1 y1 z1x2 y2 z2.xN yN zNN= 總的點數Npc= 曲線的點數Nc = 曲線數xi yi zi = 實數或 整數點坐標邊創建邊創建橢圓弧橢圓弧 利用利用3個點創建個點創建二次曲線弧二次曲線弧 利用利用3個點創建個點創建長軸頂點邊界點中心點開始角度結束角度頂點終點起始點邊創建邊創建倒角曲線倒角曲線 創建一個倒角的外部曲線創建一個倒角的外部曲線從點創建邊從點創建邊 (樣條樣條NURBS) 第三個命令缺省第三個命令缺省 對于近似的選擇利用規定公對于近似的選擇利用規定公 差差 邊 1邊 2R連續邊界邊創建邊創建 在面上的投影邊在面上的投影邊 限于一條邊投影到一個面上限于一條邊投影到一個面上 在向量定義中定義方向在向量定義中定義方向面投影向量邊投影邊面創建面創建平行四邊形平行四邊形 通過通過3個點來定義