动网格Remeshing方法及实例应用

动网格 Remeshing 方法及实例——从概念到应用


1. 概念介绍： Remeshing 方法及其综合应用

网格重构（Remeshing）是动网格技术中常用的一种方法，被认为是一种高效的解决方案，尤其适用于高度非线性或大规模几何变形的情况。这种技术通常与弹簧光顺（Spring Smoothing）和扩散光顺（Diffusion Smoothing）方法结合使用。当网格经历显著变形后，最佳重构策略随之启动，确保模拟过程的连续性和精度。




使用条件包括：

较大变形：Remeshing 相较于单纯光顺方法，更适合处理较大变形的物理动态，以确保时间步内网格质量的稳定性。

综合使用：与光顺方法共同作用，Remeshing 实现网格的适应性变换，足够灵活以捕捉复杂几何和动态特征。

类型选择：不同方法适用于不同的网格类型，选择不当会导致预期的动网格效果缺失。例如，在二维四边形网格中应用特定的Remeshing 方法可能会导致模拟结果不符合预期，若不匹配，网格不会按预期运动。

3. 模型描述： 正方形与圆形物体的动态模拟


模型主要包含以下构成：


边界不动的正方形，以承载物理系统的支撑作用。


内部绕中心椭圆公转的圆形物体，通过一定的角速度自转。


运动轨迹预期为椭圆路径，参数化为长轴规模5m和周期1s。


模型可知公转与自转动态模型，其运动方程可根据具体参数求解，实现物理模拟建模。


4. 导入网格： Workbench 实际操作指引

开开工文件：使用优化环境Workbench启动工程文件（获取链接于文末），预处理系统设置。

调整网格尺寸：通过调整计算域的尺寸，确保Working Domain贴近实际需要。

5. 设置求解器： 瞬态模态分析 初始化


选择瞬态作为分析时的工件条件，奠定基于时间的动态模拟基础。


6. 设置动网格模型： Dynamic Mesh 细节设置

确认Dynamic mesh功能启用，并选中Smoothing与Remeshing选项，依据后续设置潜力，优化网格表现。

通过Open Mesh Smoothing Parameters对Mesh Smoothing进行高级参数配置。

Diffusion Function与Parameters：选择并设定GIS参数，采用Boundary distance或Cell volume方法控制网格扩散程度，通过Diffusion Parameter适时调整扩散系数。

Mesh Smoothing Parameters保持默认设置。

选择Remeshing Methods中的Local cell，为二维内部三角形网格提供适当的重构策略。

Parameters设定用于 Min length scale, Max length scale, Max Cell skewness,与 Size remeshing interval，依据网格变形情况灵活调整参数。

启用Mesh scale info功能以获取当前网格状态信息，参照此详细数据进行参数配置。

利用Create/Edit按钮操作Dynamic Mesh Zones，配置围边界属性时挑选合适的Rigid Body区并定义运动特性，特定于UDF（User Defined Function）的应用如 Chapter24.c。

7. 查看动网格结果： 模拟预览与参数修正

通过 Preview Mesh Motion 功能，调整时间步设定（步骤数、步长、显示频率），构建GIF动画供社交媒体全方位展示模拟过程，以此验证Remeshing策略对网格质量与动力学响应的影响。

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