快速構(gòu)建高質(zhì)量的表面和體積網(wǎng)格可能是一個乏味的過程，尤其是對于復(fù)雜的幾何形狀，在這些幾何形狀中，沿邊緣充分聚集表面元素對于準(zhǔn)確捕捉流動物理現(xiàn)象至關(guān)重要。對于此類應(yīng)用，四邊形和六面體單元已被證明對三角形或四面體有用。

為了滿足此類應(yīng)用的需求，Fidelity Pointwise 的網(wǎng)格生成算法能夠快速生成四元非結(jié)構(gòu)化表面網(wǎng)格。這些表面網(wǎng)格可用作 T-Rex（各向異性四面體擠壓）混合體積網(wǎng)格的基礎(chǔ)，從而產(chǎn)生由非結(jié)構(gòu)化六面體單元層解析的邊界層。Fidelity Pointwise 中的四邊形主導(dǎo)網(wǎng)格劃分算法生成由對齊良好的四邊形單元組成的表面網(wǎng)格，其速度與生成所有三角形網(wǎng)格的速度相同。下面是一些使用 Fidelity Pointwise 生成的非結(jié)構(gòu)化四邊形/六邊形的示例 - 

1. 高爾夫球桿的簡單四元網(wǎng)格

圖 1. 使用 Fidelity Pointwise 的網(wǎng)格劃分算法自動生成的高爾夫球桿的四邊形主網(wǎng)格

2. ONERA M6 機(jī)翼也使用四邊形優(yōu)勢算法進(jìn)行網(wǎng)格劃分

圖 2. 使用 Fidelity Pointwise 生成的 ONERA M6 機(jī)翼的四元網(wǎng)格

圖 3 說明了在近壁區(qū)域具有非結(jié)構(gòu)化六面體單元層的完全混合網(wǎng)格，使用圖 2 中的表面網(wǎng)格生成（即，表面網(wǎng)格用作 Fidelity Pointwise 的 T-Rex 算法的輸入）。相對于棱柱/四面體混合網(wǎng)格，六面體/四面體網(wǎng)格具有更少的單元數(shù)、改進(jìn)的收斂性和更準(zhǔn)確的結(jié)果。 

圖 3.ONERA M6 機(jī)翼的霸王龍網(wǎng)格剖視圖顯示了按類型著色的網(wǎng)格單元（六面體單元為藍(lán)色，棱柱體為綠色，金字塔體為黃色，四面體為紅色）。

控制局部網(wǎng)格大小的來源和形狀

傳統(tǒng)上，遠(yuǎn)離邊界層區(qū)域的四面體網(wǎng)格中的單元尺寸的局部控制是使用擋板處理的。擋板是嵌入在體積網(wǎng)格內(nèi)的一塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如，表面網(wǎng)格）。擋板的表面網(wǎng)格成為體積網(wǎng)格的一部分，因此擋板上的小三角形單元在體積網(wǎng)格中形成小四面體。但是隨著 Pointwise 中源的引入，可以更靈活地控制局部網(wǎng)格大小，并在博客“控制單元尺寸分級以獲得所需的 CFD 解決方案精度”中進(jìn)行了解釋。

在定義了源的幾何形狀之后，它被分配了一個像元大小和一個可選的像元大小變化。源會影響四面體網(wǎng)格大小，但不會對其進(jìn)行精確約束（與點、邊和面成為四面體網(wǎng)格一部分的擋板相比）。此外，源不需要嚴(yán)格地包含在塊體積的內(nèi)部。為了方便使用源來控制局部四面體網(wǎng)格大小，Pointwise 包含一個稱為形狀的實體類型。形狀只是一個幾何實體（多面體、圓柱體、長方體和球體）。圖 4 是一個示例，說明了在DrivAer 車輛后面使用箱源來確保尾流區(qū)域中的單元格聚類。

圖 4. 放置在 DrivAer 后面的框源（棕色）確保尾流區(qū)域中的正確聚類。

其他增強(qiáng)網(wǎng)格體驗的功能

• 膨脹網(wǎng)格檢查工具

Fidelity Pointwise 提供對四邊形表面網(wǎng)格（結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化）的支持，實現(xiàn)四單元翹曲度量的重要性。Warp度量報告由對角化四邊形單元格產(chǎn)生的兩個法向量的度數(shù)差異，因為四邊形可以在兩個方向中的任何一個方向上對角化，報告最大差異或最壞情況。在了解您的網(wǎng)格如何以及在何處被約束到幾何模型時，Examine 中的數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)函數(shù)提供了更多見解。 

• 簡化的多面幾何

有了對網(wǎng)格的各種單元類型支持，升級 Pointwise 對從 STL 和其他文件（也稱為殼）導(dǎo)入的多面幾何體的支持似乎是完全合理的。在導(dǎo)入過程中，您可以選擇將共面單元合并為多面體或設(shè)置所需的三角形和四邊形組合。這是對允許沿特征線分割殼的當(dāng)前特征的補充。結(jié)果可能是一個密度大大降低的殼實體，因此更容易使用，如圖 5 所示。

圖 5. 通過在多面幾何導(dǎo)入期間合并共面單元，您可以大大減小殼實體的大小。 

Quad-dominant 網(wǎng)格劃分算法、通過使用源和形狀控制單元尺寸以及附加功能（例如網(wǎng)格檢查工具和 Fidelity Pointwise 網(wǎng)格生成軟件中的簡化多面幾何）可以增強(qiáng)用戶體驗，并且對于精確計算具有重要 意義差價合約預(yù)測。 

文章來源：cadence博客