案例解析|高铁笛卡尔网格生成
几何背景
高速列车、又称高速火车,是指能以高速度持续运行的列车,最高行驶速度一般要达到200km/h之上。高速列车属于现代化的高速交通工具,是火车顶尖科学技术的集中体现,可以大幅提高列车旅行速度从而提高火车运输效率。高速列车快捷舒适、平稳安全、节能环保,深受当代人们的欢迎,世界各国都大力支持用新型高速列车来满足日益增长的出行需求。本项目研究某型高速列车车头及车身几何特征,以提升其高速行驶时的经济性及安全性。
本案例采用陆面体网格生成云平台cf-mesh模块生成。
图1. 列车几何模型
项目挑战
几何部分难点及处理
1、对重复面及小缝隙(如下图标识1)进行清理;
2、合并小面及面夹角较小的相邻面(如下图标识2);
a)处理前 b)处理后
图2. 几何处理模型
3、对非关注部件的复杂几何特征进行清理(如下):
a)处理前 b)处理后
图3. 几何处理模型
网格部分难点及处理
1、高加密区域的确定
根据仿真分析要求,列车车头前段钝头为主要关注区域,固需要对相应部分网格单独加密,此处加密等级为8(如图4)。列车车头及车身圆弧过度端网格也需单独加密,此处加密等级设置为7(如图4)。
图4. 网格加密区域
图5. 网格加密区域
2、过渡性
为提高体网格网格过渡性,设置圆柱体加密,其细化等级设置为4,面外延细化范围设置为2;为高铁各面设置细化范围为0.01。
图6. 网格过渡区域
网格描述
几何尺寸为等比例缩小100倍,长度为1.2米,宽度为0.5米,高度为0.16米。
网格质量信息:最大非正交角度为65.84、歪斜率为3.28、最小单元体积为2.2e-08;网格数量3751466(单元数);网格类型:笛卡尔网格。
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