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2017-10-30 by:CAE仿真在线 来源:互联网
RBF Morph for Fluent源自第三方的网格变形插件。虽然Fluent本身具有网格变形的功能,但是RBF功能比Fluent自带变形网格更专业一些。本文介绍RBF v18.0及其安装过程。
1. Ansys CFD基于网格变形的三种优化设计方法
ANSYS CFD提供了三种基于变形网格的优化设计方法(如下图):
1) Adjoint Solver(伴随矩阵求解器);
2) RBF(RBF变形网格)
3) MMO(Mesh Morpher/Optimiser)网格变形优化器
图1. ANSYS CFD的几种优化设计方法
2. Fluent RBF变形网格方法
无需网格重新划分——只需RBF变形
在研究和仿真给定几何结构的设计变更时,无需浪费时间对每个几何结构设计变更进行网格划分。借助ANSYS合作伙伴提供的RBF-Morph解决方案,只需创建初始网格,即可将其转变成各种几何结构设计变更。
1) 网格变形速度很快:即使是具有1000万个单元的网格也能在数秒内完成渲染。
2) 网格变形方法可以识别参数:可以配合采用ANSYS DesignXplorer和RBF-Morph自动研究各种设计参数或者执行设计优化研究。
3) 网格变形很实用:借助RBF-Morph,可以将任何修改好的网格几何结构重新导回到CAD。
图2. RBF对垂直尾翼的安装角进行优化
3. Fluent RBF的下载
当前Fluent RBF最新版本对应的ANSYS版本是V18.0,可以在Ansys Customer Portal网站下载最新版本,如图。
图3. RBF Morph模块的最新版下载位置
4. 创建.Fluent文件
RBF Morph插件是在Fluent基础上进行二次开发而成,因此在安装过程中需要利用到.fluent文件,该文件用于指定Fluent启动过程中运行某些scheme语言文件。通常情况下,该文件是不存在的,需要用户自己手动创建。在windows系统下,该文件通常在默认的“cmd”命令运行位置,即“C:\Users\Administrator”下。
注:win7以上版本的路径为“C:\Users\Administrator”,其他版本的操作系统可能会有不同。用户启动cmd后出现的路径即为该路径。
在windows系统下无法直接创建.fluent文件,因为系统会认为该文件没有文件名,不过我们可以使用dos命令来实现。
在前面的文件路径(如C:\Users\Administrator)创建一个文本文件,可以随便取名,比如说fluent.txt。使用dos命令copy fluent.txt .fluent
即可创建.fluent文件,如图。
图4. 创建.fluent文件
5. 编辑.Fluent文件
.fluent文件中包含了Fluent启动过程中需要加载的scheme文件,因此我们需要手动的编辑它。
利用文本编辑器(如记事本等)打开前面创建的.fluent文件,输入如下所示的内容。
;; RBF Morph configuration
;; insert the RBF Morph folder in the rbf-path
;; note that "/" has to be used both on Linux and Windows platform
;; so if you copy and paste on Windows you have to edit and change all "\" in "/"
(define rbf-path "D:/APPZ/rbfmorph/")
(define rbf-ansa-cmd "")
;;
(define rbf-bin-name (string-append rbf-path "radial_basis.bin"))
(fast-load (open-input-file rbf-bin-name) (the-environment))
;;下面这段话用于解决并行版Fluent下的错误
(define addon-module-history-lists-org addon-module-history-lists)
(set! addon-module-history-lists
(lambda ()
(cons (list "rbftools-1800") (cons (list "rbflib-1800")
(addon-module-history-lists-org)))
))
;; end of RBF Morph configuration
对于不懂scheme语言的用户来说,这里可以稍做解释。
(1)第一行:(define rbf-path "D:/APPZ/rbfmorph/")
这里定义rbf-path的路径。用户需要将安装文件夹的文件放到某一路径下,需要注意的是路径中不能有空格,比如program files是不被允许的。如下图所示,我将安装文件放到了d:/APPZ/rbfmorph路径下。
图5. Rbf-path的定义
(2)第二行:规定ANSA命令,若本机上没有安装ANSA则不用管它。
其他的照着写就行了。写完后保存文件。
6. 运行Fluent
此时启动fluent,可以运行并行版本,如图。
图6. 运行Fluent的并行版本
可以看到有一些额外的脚本被执行了:
Loading "C:\Users\Administrator/.fluent"
Fast-loading "D:/APPZ/rbfmorph/radial_basis.bin"
Done.
Done.
在Fluent的define菜单下多了个RBF-Morph子菜单,如图。
图7. Fluent中增加了RBF Morph菜单
点开RBF Morph菜单后如下图所示
图8. RBF Morph的菜单
至此表明RBF Morph for Fluent已经安装成功,可以开始网格变形优化的数值仿真。提示:安装的时候特别要注意RBF和ANSYS的版本对应,否则可能会安装失败。
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