高速列车车头的体网格变形

1）选择菜单项“File”＞“Import Mesh”＞“CFD…”＞“Fluent Case…”，打开文件Tutorial_I.cas，如图9-2和图9-3所示。

图9-2 读取Fluent网格

图9-3 读取.cas文件

2）选择菜单栏“Display”＞“Visibility”＞“Regions”，弹出“RegionVisibilityDlg”对话框，选择需要隐藏的计算域“top、side、outlet、inlet、ground”，单击按钮，再单击“OK”按钮确认操作。如图9-4所示。

图9-4 隐藏计算域

3）单击左侧树形菜单创建体网格变形区域，软件左侧显示树形界面，选择“Create Volume”＞“Regions”＞“head”，单击“Apply”按钮生成网格控制区域，再单击“OK”按钮确认操作，如图9-5所示。

图9-5 生成网格控制域

4）单击左侧树形菜单对网格控制域进行调整，软件左侧显示树形界面，选择“Modify”＞“Volume 1”＞“s，u#2”对网格控制域进行调整，拖动Y向的滑块，调整至图9-6所示位置。单击“OK”按钮确认操作。

图9-6 调整网格控制域

5）单击左侧树形菜单按钮，软件左侧树形界面，选择“Insert/Remove Control Points”＞“Groups”＞“s，t#2”，“s，t#2”面上的点变为黄色，选择“Plane”＞“Insert Position”＞“After a Planes”，单击“Insert”按钮，在图形界面的“s，t#2”面上会增加一个面，如图9-7所示。

图9-7 在s，t#2面上增加一个面

6）选择“Insert/Remove Control Points”＞“Groups”＞“t，u#1”，“t，u#1”面上的点变为黄色，选择“Plane”＞“Insert Position”＞“Before a Planes”，单击“Insert”按钮，在图形界面的t，u#1面上会增加一个面，选择“Insert/Remove Control Points”＞“Groups”＞“t，u#3”，“t，u#3”面上的点变为黄色。选择“Plane”＞“Insert Position”＞“After a Planes”，单击“Insert”按钮，在图形界面的“t，u#3”面上会增加一个面，按照上述方法在面“s，u#2”外插入一个面，如图9-8所示。

图9-8 在控制域内插入控制面

7）单击左侧树形菜单按钮，选择“s，u#2、s，u#3”两个面在两个面之间增加控制面，软件左侧树形界面，选择“Insert/Remove Control Points”＞“Groups”＞“s，u#1 s，u#2”，选择“Plane”＞“Insert Position”＞“Between Planes”，选择工具，单击两个面之间的连线插入面，可以选择任意面，单击“OK”按钮确认操作，如图9-9所示。

图9-9 插入控制面(www.xing528.com)

8）调整车头包络体形状，单击工具栏和两个按钮，分别选择需要调整位置的点，单击按钮调整值至图9-10所示的位置。

图9-10 调整包络线的位置

9）在“s，t#1、s，t#3”之间插入3个面，在“t，u#2 t，u#3”两个面之间插入1个面，如图9-11所示。

图9-11 插入变形区域包络体面

10）单击软件左侧图形菜单栏按钮冻结控制域上所有的点，窗口弹出“Warning”对话框，单击“OK”按钮确认操作，如图9-12所示。

图9-12 冻结控制域所有控制点

11）设置变量“H”，首先单击图形界面菜单栏按钮，然后单击按钮，选择需要设置变量的点。选择“X Coefficients，Y Coefficients”＞“Remove”，对话框中输入“0”，单击“Set coefficient”按钮确认设置，选择“Z Coefficients”＞“Remove”，对话框中输入“1”，单击“Set coefficient”按钮确认设置，将此变量命名为“H”，单击“Accept Groups”按钮确认此变量设置。单击“Done”按钮确认操作，如图9-13所示。

图9-13 设置变量H

12）设置变量“L”，首先单击图形界面菜单栏按钮，然后单击按钮，选择需要设置变量的点。选择“X Coefficients，Z Coefficients”＞“Remove”，对话框中输入“0”，单击“Set coefficient”按钮确认设置，选择“Y Coefficients”＞“Remove”，对话框中输入“-1”，单击“Set coefficient”按钮确认设置，将此变量命名为“L”，单击“Accept Groups”按钮确认此变量设置。单击“Done”按钮确认操作，如图9-14所示。

图9-14 设置变量L

13）单击软件右侧图形菜单按钮查看变量的取值范围，弹出新窗口，如图9-15所示，选择“Deform Geometry by Custom Groups”＞“H”或者“L”，通过调整“P”上的滑块查看模型的变换范围，记录H和L的变换范围，作为优化过程中变量设置的参考范围范围。单击“OK”按钮确认操作。

图9-15 查看变量的范围

14）编写批处理文件，新建“.txt”文件，重新命名为“elbow_sculptor.bat”，文件内容如图9-16所示。

图9-16 Sculptor软件批处理文件