网格化
二进制树网格是一种专有网格化方法，可用于在由 CAD 曲面定义的任何水密几何的内侧、外侧或内外两侧创建网格。该方法从包含感兴趣几何的单个六角形父项单元开始。然后，网格化操作会按顺序对连续生成的单元进行细分或剪切，直到获得原始曲面的所需分辨率和表示。
二进制树网格器可精确复制原始几何，但保留以下内容：
• 基于临界边角的边
• 基于曲率分辨率的曲率
二进制树网格器可提供具有以数值表示的效率和精度的高质量网格。二进制树网格器可高效创建最复杂的任意形状的网格，具有较高长宽比 (例如 10,000:1) 的几何除外。
要对已创建流体域的模型进行网格化，请在 Flow Analysis 树中选择“域”(Domains)。网格化选项如下所示：
• “曲面网格化”(Surface Tessellation) - 通过网格化控制选定域中的曲面的分辨率。通过为“弦高”(Chord Heights) 与“角度控制”(Angle Controls) 提供值即可确定。“弦高”(Chord Heights) 的默认值为 0.001，“角度控制”(Angle Controls) 的默认值为 0.100。
• “网格生成”(Mesh Generation) - 包含可用于“域”(Domains) 下的选定流体域的选项。
在“设置选项”(Setup Options) 中选择“普通模式”(Normal Mode) 或“高级模式”(Advanced Mode)。
◦ “普通模式”(Normal Mode) - 限制可用的选项。设置应变得更容易，而且出错率更小。
◦ “高级模式”(Advanced Mode) - 所有选项均可用。
普通模式选项
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选项
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说明
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值
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“创建/替换网格”(Create/Replace Mesh)
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新建网格或存储构建网格。
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“新建网格”(New Mesh) 或“存储构建网格”(Store Build Mesh)
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“网格名称”(Mesh Name)
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提供一个网格名称。
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“网格位置”(Mesh Location)
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设置网格的位置。
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“内体积块”(Interior Volumes)、“外体积块”(Exterior Volumes) 或“所有体积块”(All Volumes)
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“单元大小规格”(Cell Size Specification)
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确定是否针对要求长度的网格化参数使用相对或绝对长度比例，参数示例如下所示：
• “最大单元大小”(Maximum Cell Size)
• “最小单元大小”(Minimum Cell Size)
• “曲面单元大小”(Cell Size on Surfaces)
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“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces) 或“绝对”(Absolute)
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“临界边角”(Critical Edge Angle)
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设置网格器解析 CAD 曲面中的边时使用的精度。临界边角越小，边的分辨率越高。
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默认值为 30
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“曲率分辨率”(Curvature Resolution)
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设置网格器解析 CAD 曲面中的曲线时使用的精度。
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默认值为 35.0
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“最大单元大小”(Maximum Cell Size)
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设置整个网格体积块中的单元大小。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces) 或“绝对”(Absolute) 指定该值。体积块中不存在单元侧大于“最大单元大小”(Maximum Cell Size) 的单元。
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默认值为 0.02
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“最小单元大小”(Minimum Cell Size)
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限制可以尝试用于解决几何的单元有多么小。最小单元大小可根据“相关尺寸”(Relative Size) 指定，还可应用于体积块中的所有单元。体积块中不存在单元侧小于“最小单元大小”(Minimum Cell Size) 的单元。
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默认值为 0.0007
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“曲面单元大小”(Cell Size on Surfaces)
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控制网格体积块的所有曲面的单元大小。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces) 或“绝对”(Absolute) 指定“曲面上的单元大小”(Cell Size on Surfaces)。曲面上不存在单元侧大于“曲面单元大小”(Cell Size on Surfaces) 值的单元。
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默认值为 0.01
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“创建细化区域”(Create a Refinement Zone)
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控制体积块的已定义区域中的网格单元的大小。您可以创建任意数量的细化区域。随后，区域中的单元基于“单元大小”(Cell Size)，其在功能上类似于“最大单元大小”(Maximum Cell Size)。
创建细化区域时，必须设置区域几何的所需尺寸和单元大小，然后执行网格化操作。在正在网格化的区域中应用指定的单元大小值。每次单击“框区域细化”(Box Zone Refinement)、“圆柱区域细化”(Cylindrical Zone Refinement) 或“用户定义的细化”(User Defined Refinement) 均会创建一个新的区域。可以通过选择“细化区域选项”(Refine Zone Options) 列表中的“移除此区域”(Remove This Zone) 移除此区域。
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“否”(No)、“框区域细化”(Box Zone Refinement)、“圆柱区域细化”(Cylindrical Zone Refinement) 或“用户定义的细化”(User Defined Refinement)
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“边界单元大小”(Cell Size on Boundaries)
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用于控制：在单个 CAD 曲面旁生成的边界单元的大小。选定曲面的边界单元的大小不能超出相应的“边界单元大小”(Cell Size on Boundaries)。它是根据“相关尺寸”(Relative Size) 或“绝对尺寸”(Absolute Size) 指定的长度比例。边界单元大小的用户输入值仅用于选定曲面。值越小，分辨率更高。
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“边界单元细化最小值”(Min. Cell Refinement on Boundaries)
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在使用常规网格生成器解析 CAD 几何时，请限制最小单元大小。还可以为显示小特征（例如：紧密间隙、尖锐曲率等）的 CAD 曲面提供局部细化。它们定义“最小单元大小”(Minimum Cell Size) 递减的级别数。在“边界单元细化最小值”(Min. Cell Refinement on Boundaries) 下提供了三种限制级别：“细化一级”(Refine One Level) (一半)、“细化二级”(Refine Two Levels) (四倍)、“细化三级”(Refine Three Levels) (八倍)。
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高级模式选项
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选项
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说明
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值
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“边界框边距”(Bounding Box Margins)
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控制构造边界框的方式。边界框是放置在要网格化的体积块周围的假想框。边界框是二进制树网格化功能划分后续单元的起始点。
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“自动”(Automatic)、“均匀”(Uniform)、“非均匀”(Nonuniform) 或“对角位置”(Diagonal Positions)
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“临界边附近的单元大小”(Cell Size near Critical Edges)
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控制临界边附近的单元的大小。这是由基于“临界边角”(Critical Edge Angle) 的网格解析的边。这是根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces) 或“绝对”(Absolute) 指定的长度比例。在与临界边相邻的内部单元中，不存在单元侧大于“临界边附近的单元大小”(Cell Size near Critical Edges) 值的单元。
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 对于临界边，包含的角度比 “临界边角”(Critical Edge Angle) 更尖锐。 |
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默认值为 0.02
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“临界点附近的单元大小”(Cell Size near Critical Points)
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控制临界点附近的内部单元的大小。这是连接两条临界边的点。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces) 或“绝对”(Absolute) 指定“临界点附近的单元大小”(Cell Size near Critical Points)。在与临界点相邻的内部单元中，不存在单元侧大于“临界边附近的单元大小”(Cell Size near Critical Edges) 值的单元。
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默认值为 0.02
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“曲面上边附近的单元大小”(Cell Size on Surface Near Edges)
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控制临界边附近的边界单元的大小。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces)、“绝对”(Absolute) 指定“曲面上边附近的单元大小”(Cell Size on Surface Near Edges)。在与临界边相邻的边界单元中，不存在单元侧大于“曲面上边附近的单元大小”(Cell Size on Surface Near Edges) 的单元。
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“曲面上边附近的单元大小”(Cell Size on Surface Near Edges) 类似于 “临界边附近的单元大小”(Cell Size near Critical Edges)，但 “曲面上边附近的单元大小”(Cell Size on Surface Near Edges) 适用于边界单元， “临界边附近的单元大小”(Cell Size near Critical Edges) 适用于内部单元。
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默认值为 0.02
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“边上点附近的单元大小”(Cell Size on Edge Near Points)
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控制临界点附近的边的大小。这是连接两条临界边的点。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces)、“绝对”(Absolute) 指定“边上点附近的单元大小”(Cell Size on Edge Near Points)。在与临界点相邻的边中，不存在具有大于“边上点附近的单元大小”(Cell Size on Edge Near Points) 值的单元侧的边。
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默认值为 0.02
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“树方向 X 轴”(Tree Orientation X Axis)
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设置“边界框”(Bounding Box) 的方向。提供矢量的 X、Y 和 Z 分量，然后设置边界框的 X 轴的新方向。
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提供矢量的 X、Y 和 Z 分量。
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“树方向 Y 轴”(Tree Orientation Y Axis)
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设置“边界框”(Bounding Box) 的方向。提供矢量的 X、Y 和 Z 分量，然后设置边界框的 Y 轴的新方向。
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“树方向 X 轴”(Tree Orientation X Axis) 和 “树方向 Y 轴”(Tree Orientation Y Axis) 不需要正交。
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提供矢量的 X、Y 和 Z 分量。
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“节点合并公差 (距离)”(Node Merge Tolerance(Distance))
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设置将两个节点合并为一个点时使用的公差。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces)、“绝对”(Absolute) 指定此公差。
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默认值为 0.000070
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“优化边界单元附近的单元”(Refine Cells next to Boundary Cells)
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优化过渡 (从一条“边界”(Boundary) 到下一条边界) 中的单元，以使它们具有相同的大小。根据“相对于所有 CAD 曲面”(Relative to All CAD Surfaces)、“相对于选定 CAD 曲面”(Relative to Selected CAD Surfaces)、“绝对”(Absolute) 指定“优化边界单元附近的单元”(Refine Cells next to Boundary Cells)。
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“否”(No) 或“是”(Yes)
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“平行单元长宽比”(Parallel Cell Aspect Ratio)
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控制单元的长宽比。“平行单元长宽比”(Parallel Cell Aspect Ratio) 可对控制体积块曲面附近的网格密度进行控制。
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长宽比为单元面高度与宽度之间的比例关系。
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值介于 1 与 8 之间。默认值为 2。
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“最大单元比例”(Maximum Cell Proportion)
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控制网格并限制单元的长宽比。
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提供矢量的 X、Y 和 Z 分量。
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“子特征选项”(Sub-feature Options)
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控制分组子特征。选择“结合曲面片”(Combined with Patches) 时，“子特征选项”(Sub-feature Options) 会将子特征附加到最近的曲面上。“分离曲面片”(Separate Patches) 和“分离体积块”(Separate Volumes) 可将子特征显示为单独的“边界”(Boundary) 和“体积块”(Volume)。
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“结合曲面片”(Combined with Patches)、“分离曲面片”(Separate Patches) 或“分离体积块”(Separate Volumes)
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“体积块名称带曲面前缀”(Volume Name by Surface Prefix)
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激活基于 CAD 曲面名称前缀的体积块命名。
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“否”(No) 或“是”(Yes)
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“体积块选项”(Volume Options)
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控制网格化期间的体积块保留情况。“多个体积块”(Multiple Volumes) 会保留所有体积块，该选项为默认选项。
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“多个体积块”(Multiple Volumes)、“最大体积块”(Biggest Volume) 或“单个体积块”(Single Volume)
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“按大小排序体积块”(Volume Order by Size)
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根据网格大小在 Flow Analysis 树中对体积块排序。
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“否”(No) 或“是”(Yes)
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创建界面
界面是模型的内部边界。界面位于体积块之内，或者连接两个单独的体积块。它连接界面任意一侧上的网格单元。
界面有两种类型：
• “内部界面”(Internal Interface) - 当单元位于 CAD 曲面的任意一侧时，在网格生成过程中自动创建。有两种方式创建内部界面：
◦ 当孤立的 CAD 曲面位于封闭体积块内时，例如：板位于立方体内。
◦ 当一个定义封闭体积块的 CAD 曲面位于另一个更大的体积块内时，例如：一个球位于一个立方体内。常规网格生成器创建两个体积块，其中球的曲面是两个体积块之间的内部界面。
• “失配网格界面”(Mismatched Grid Interfaces) (MGI) - 连接两个分离的体积块，使流动可以通过它们。要创建 MGI，请单击
“通过 MGI 连接选定的边界”(Connect Selected Boundaries via MGI)。MGI 出现在 Flow Analysis 树中的
“边界条件”(Boundary Conditions) 下。在“属性”(Properties) 面板中可为选定 MGI 设置以下选项：
◦ “投影方法”(Projection Method) - 有三种投影方法：“自动”(Automatic)、“平面”(Planar) 和“圆柱”(Cylindrical)。
▪ “自动”(Automatic) - 自动选择用来连接边界的投影曲面。
▪ “平面”(Planar) - 使用一个平面作为投影曲面来连接边界。有两个“平面”(Planar) 选项：
“位置”(Position) - 确定用平面法连接边界时使用的平面投影曲面的位置。
“边界法向”(Boundary Normal) - 确定用平面法连接边界时使用的平面投影曲面的方向。这是相对于失配网格界面投影曲面。请注意，不要将“边界法向”(Boundary Normal) 与边界表面的局部法线混淆。
▪ “圆柱”(Cylindrical) - 使用圆柱作为连接边界的投影曲面。
“圆柱半径”(Cylindrical Radius) - 确定用圆柱法连接边界时使用的圆柱投影曲面的半径。
“圆柱中心”(Cylindrical Center) - 确定用圆柱法连接边界时使用的圆柱投影曲面的位置。
“轴矢量”(Axis Vector) - 确定用圆柱法连接边界时使用的圆柱投影曲面的方向。
◦ “投影公差”(Projection Tolerance) - 局部边界表面和投影曲面之间的最大距离。要通过失配网格界面进行连接，两个边界的距离应小于投影公差。如果边界表面与投影曲面的距离大于此公差，则不通过失配网格界面进行连接。
◦ “法向公差”(Normal Tolerance) - 两个边界之间的角度必须小于它们的法向公差才能通过失配网格界面连接。
◦ “表面距离公差”(Face Distance Tolerance) - 两个边界的任意两个单元面之间的距离必须小于它们的面距离公差才能通过失配网格界面连接。
◦ <seg>“面法向公差”(Face Normal Tolerance) - 对立边界的任意两个单元面法向之间的角度必须小于它们的面法向公差才能通过失配网格界面连接。
| 通过投影方法确定的投影曲面仅用于边界映射。它不必位于边界之间也可以创建连接。 |
体积块网格重划
网格移动是体积块网格基于时间的更改，用来求解瞬态流。网格移动在“体积块网格重划”(Volume Remesh) 属性面板中执行。要指定网格移动方法，请执行以下步骤：
1. 在 Flow Analysis 树中的“域”(Domains) 下，选择体积块。
2. 在“属性”(Properties) 面板的“模型”(Model) 选项卡中，单击“通用”(Common)。
3. 将“体积块网格重划”(Volume Remesh) 设置为“体积块重新拆分”(Volume Remesh)。
4. 选择方法。
使用以下方法之一对体积块进行网格重划：
• “平移”(Translation) - 平移选定的体积块和关联的网格。运动由位移或速度定义。
• “旋转”(Rotation) - 将选定的体积块及关联的网格依据时间函数旋转。与旋转关联的参数如下所示：
◦ “旋转方向”(Rotational Direction) - 确定旋转体积块的旋转方向。您可以选择顺时针和/或逆时针方向。
◦ “旋转速度”(Rotational Speed) - 确定体积块旋转的快慢 (某些情况下为方向)。当“旋转方向”(Rotational Direction) 设置为“双向”(Both Directions) 时，负值旋转速度对应于逆时针方向旋转。此值指定为 RPM 或表达式。
◦ “旋转中心”(Rotational Center) - 指定旋转体积块的旋转中心。此值指定为旋转轴上的坐标。
◦ “旋转轴矢量”(Rotational Axis Vector) - 指定体积块的旋转轴矢量。这些值是旋转轴矢量的分量。
• “压缩/延伸”(Compression/Expansion) - 按照比例长度和参考点使体积块变形。缩放长度为延伸或压缩体积块的最大长度。“压缩/延伸”运动将选定体积块的形状围绕参考点沿所有三个方向均匀拉伸。
• “复合运动”(Composite Motion) - 基于参考点和一个、两个或三个方向点使体积块变形。此方法使用参考点和一个、两个或三个拖拉点拉伸 {x,y,z} 坐标系，使体积块犹如具有弹性一样变形。
• “按照动力学”(By Dynamics) - 根据由选定动力学模块“平移 (1 DOF)”(Translation (1 DOF)) 或“旋转 (1 DOF)”(Rotational (1 DOF)) 定义的运动，以时间函数的形式使体积块发生变形或移动。
• “径向运动 (圆柱)”(Radial Motion (Cylinder)) - 通过相对于固定外圆柱移动内圆柱，使环体积块变形。与“径向运动 (圆柱)”(Radial Motion (Cylinder)) 关联的参数如下所示：
◦ “位移”(Displacement) - 移动圆柱的位移函数 {x,y,z}。
◦ “圆柱中心”(Center of Cylinder) - 移动圆柱的中心。
◦ “圆柱轴矢量”(Cylinder Axis Vector) - 移动和固定圆柱的公共轴。
◦ “移动圆柱半径”(Radius of Moving Cylinder) - 要移动的圆柱的半径。
◦ “固定圆柱半径”(Radius of Stationary Cylinder) - 固定（外部）圆柱的半径。
◦ “最小间隙”(Minimum Gap) - 两个圆柱之间的最小间隙。
• “表达式”(Expression) - 依据用户定义的表达式 (针对 {x,y,z} 坐标) 使体积块变形。这会按照各个坐标系的表达式，以时间函数的形式移动选定体积块和关联网格的 {x,y,z} 坐标。新的坐标位置基于其原始坐标 {x,y,z}，后者在网格重划时不会更改。
• “外部网格文件”(External Grid File) - 通过外部文件指定体积块的变形。选定体积块和关联网格的 {x,y,z} 坐标按照外部网格文件指定的方式移动。“外部网格文件”(External Grid File) 的关联选项包括：
◦ “基础名称”(Base Name) - 所有外部文件的基础名称。
◦ “找到的文件”(Files Found) - 要读取的文件数。
◦ “标题行”(Header Lines) - 外部文件中 {x,y,z} 坐标之前的行数。
◦ “循环”(Cyclic) - 如果选择“是”(Yes)，则在每个循环重复读取文件。
| 外部网格文件的名称的格式必须是 <BaseName><number>。该文件包含坐标，其中有标头行指示相应文件中的点数。 |
