ANSA关于汽车外流场建模的方法及步骤

1. 构建几何模型与连接：

流域几何（几何盒子）：建立包括车辆前部和后部车长大小的几何盒子。为了确保模型的准确性，盒子的大小可以根据经验值设定为进风口离车身前部大约3~4倍的车长，出风口离后部车身大约5~6倍的车长。盒子的高度和宽度则大致为车辆高度的2~3倍。此设置提供了一个全面的视野，但具体数值应根据车型和具体分析需求调整。

车身截面与盒子连接：使用投影切割操作（Project）来精确地将车辆截面与盒子相连接。使用Face连接操作（Topo）将车辆面与盒子面进行融合，并删除多余的表面，确保矩阵模型的精确和完整性。

路面与轮胎细致处理：对轮胎与路面接触的区域进行专门处理。通过相交运算（Intersect）定义这些区域，之后移除轮胎与地面之间的几何干涉面。

轮胎与路面的法存在问题的调整：利用Fuse（融合）操作连接轮胎与路面的接触面，然后对内部面进行PID（参数化数据管理）设置。在这个过程中，调整轮胎面和地面属性为“wall”，将内部面属性设置为“interior”，确保PID区域定义的正确性。




2. 几何完整性检查：利用Check几何工具进行检查，确保模型中没有任何未连接的区域或自由边，从而实现模型的完整封闭。

3. 控制边界盒生成：

在FLUENT（基于ANSYS的CFD求解器）环境下构建控制边界盒，确保其能包络车辆附近以及足够覆盖外流场区域的边界。

4. 面网格划分：

车身面网格：单独显示车身模型，包括轮胎等部位在内，采用单元长度30mm的原则划分网避。使用PerimetersSpacing（Auto CFD）自动生成线网格，继续使用Mesh GenerationCFD(Visible)进行车身特定面网格的生成。

检查与调整：使用F11设置参数进行网格质量检查，根据需要进行进一步的Grid Reshape（高级调整）以优化网格质量，并通过MacrosFreeze操作冻结高质量的车身网格。

5. 流域网格划分与优化：

按照400mm的单元尺寸对流域进行划分，且进行针对性的网格生成操作。在流域网格生成的前一步，使用SIZE BOXESLIST方法定义尺寸，并调整PerimetersSpacing（Auto CFD）以适应区域差异。

6. 面网格法向调整：

所有车身表面及内部面设置为外部指向，相关流域表面转向内部。此动作通过MacrosOrient操作实现。

7. 边界层网格生成：

生成除顶面、侧面、对称面、进风口、出风口和被内部面分割的轮胎和路面之外的所有区域边界层。利用VolumesStructured Mesh（Layers）操作来生成这些边界层。

8. 体网格生成：

利用VolumesDefine（Auto Detect）自动识别并定义生成范围内的体网格，接着生成除边界层之外的三个体网格，确保这些互联网拓扑结构与边界层相互衔接并且优化网格的质量与均匀性。

9. 体网格质量检查：

网格释放使用Elements—Release命令进行拆分操作，删除或隐藏几何和表面网格，以便于单独显示并进行体网格的质量检查与调整。

这一系列步骤旨在确保汽车外流场建模的高效性和精度，涵盖从几何清理与模型连接、高质量网格划分、法向调整与边界层生成，到体网格生成和全面的质量检查等关键环节，从而为后续的流体动力学分析提供精确的数学模型作为基础。