網格化
關注創建者：BACKLASH 創建時間：2019-04-08
網格化的視頻教程
新一代ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術
于此同時，新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術在幾何導入、面網格、體網格的生成環節都配置有大量的工具包可以快速完成網格質量的檢查和優化。 新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術，根植強大穩健的非結構網格生成算法，可以實現以最小化的用戶交互快速穩健地生成非結構網格。
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使用ICEM劃分90度彎頭的結構化網格
本視頻介紹了一個ICEM的案例，用ICEM劃分了一個90度彎頭的結構化網格。主要演示了如何解決弧形邊倒圓角后如何劃分網格的問題。歡迎大家來收看
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Cradle CFD非結構化網格熱流分析基礎
Cradle CFD非結構化網格熱流分析基礎 （1）CFD基礎介紹 （2）Workshop 1 歧管內流分析（穩態） ?掌握熱流分析中，抽取流體域的基本操作及基本原則 （3）Workshop 2 飛行器外流分析 ?掌握如何創建外流計算域，如何提取飛行器上的流體力 （4）Workshop 3 歧管內流分析（非穩態） ?掌握非穩態計算方法
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網格化的實例教程
到目前為止，結構化網格技術發展得相對比較成熟，而非結構化網格技術由于起步較晚，實現比較困難等方面的原因，現在正在處于逐漸走向成熟的階段。下面就簡要介紹一些這方面的情況。
1.1結構化網格
從嚴格意義上講，結構化網格是指網格區域內所有的內部點都具有相同的毗鄰單元。結構化網格生成技術有大量的文獻資料。結構化網格有很多優點:
1.它可以很容易地實現區域的邊界擬合，適于流體和表面應力集中等方面的計算。
2.網格生成的速度快。
3.網格生成的質量好
4.數據結構簡單
5.對曲面或空間的擬合大多數采用參數化或樣條插值的方法得到，區域光滑，與實際的模型更容易接近。
它的最典型的缺點是適用的范圍比較窄。尤其隨著近幾年的計算機和數值方法的快速發展，人們對求解區域的復雜性的要求越來越高，在這種情況下，結構化網格生成技術就顯得力不從心了。
結構化網格的生成技術只要有：代數網格生成方法。主要應用參數化和插值的方法，對處理簡單的求解區域十分有效。
PDE網格生成方法。主要用于空間曲面網格的生成。
1.2非結構化網格
同結構化網格的定義相對應，非結構化網格是指網格區域內的內部點不具有相同的毗鄰單元。即與網格剖分區域內的不同內點相連的網格數目不同。從定義上可以看出，結構化網格和非結構化網格有相互重疊的部分，即非結構化網格中可能會包含結構化網格的部分。
非結構化網格技術從六十年代開始得到了發展,主要是彌補結構化網格不能夠解決任意形狀和任意連通區域的網格剖分的缺欠.到90年代時,非結構化網格的文獻達到了它的高峰時期.由于非結構化網格的生成技術比較復雜,隨著人們對求解區域的復雜性的不斷提高,對非結構化網格生成技術的要求越來越高.從現在的文獻調查的情況來看,非結構化網格生成技術中只有平面三角形的自動生成技術比較成熟（邊界的恢復問題仍然是一個難題，現在正在廣泛討論）,平面四邊形網格的生成技術正在走向成熟。
展開 從總體上來說，數值仿真計算中采用的網格可以大致分為結構化網格和非結構化網格兩大類。
1。結構化網格
結構化網格是指網格區域內所有的內部點都具有相同的毗鄰單元,為六面體；在拓撲結構上矩形區域內的均勻網格，其節點定義在每一層的網格線上，且每一層上節點數都相等，但這樣復雜外形的貼體網格生產比較困難。
優點：
在結構化網格中，每一個節點及控制容積的幾何信息必須加以存儲，但該節點的鄰點關系則是可以依據網格編號的規律而自動得出的，因此數據結構簡單，不必專門存儲這類信息，這是結構化網格的一大優點；除此外，還具有的優點是：1：網格生成的速度快；2：網格生成的質量好；3：對曲面或空間的擬合大多數采用參數化或樣條插值的方法得到，區域光滑，與實際的模型更容易接近。它可以很容易地實現區域的邊界擬合，適于流體和表面應力集中等方面的計算。
缺點
適用的范圍比較窄，只適用于形狀規則的圖形。
2。非結構化網格
非結構化網格是指網格區域內的內部點不具有相同的毗鄰單元，可以是多種形狀，四面體（也就三角的形狀），六面體，棱形，也可以是六面體。與網格剖分區域內的不同內點相連的網格數目不同。
優點
非結構畫網格沒有規則的拓撲結構，也沒有層的概念。網格節點的分布是隨意的，因此具有靈活性，
缺點：
計算時需要較大的內存。
3。計算精度主要在于網格的質量（正交性，長寬比），并不決定于拓撲。
來源：流體空間
展開 換句話說，對用戶來說好處是立竿見影的：不再需要從結構化到非結構化的轉換，從網格到求解器的轉換是直接的，并且流求解器使用結構化和非結構化網格的最佳組合！
生成結構化網格的軟件gridgen,icem等等都是需要你去建立拓撲，也就是結構，然后軟件好根據你的機構來建立網格，或者砌磚頭，呵呵。
非結構化網格的生成相對簡單，四面體網格基本就是簡單的填充。非結構化六面體網格生成還有些復雜的。但仍然比結構化的建立拓撲簡單多。比如gambit的非結構化六面體網格是建立在從一個面到另外一個面掃描(sweep)的基礎上的。Numeca公司的hexpress的非結構化六面體網格是用的一種吸附的方法。反正你還是要花點功夫。
另外一點就是，結構化網格可以直接應用于各種非結構化網格的CFD軟件，比如你在gridgen里面生成了一個結構化網格，用fluent讀入就可以了。fluent是非結構化網格CFD軟件，它會忽略那些結構化網格的結構信息（也就是B,I,J,K），當成簡單的非結構網格讀入。非結構化六面體網格就不能用在結構化網格的CFD求解器了。
結構化網格仍然是CFD工程師的首選。非結構化六面體網格也還湊合，四面體網格我就不喜歡了。數量多，計算慢，后處理難看。簡單說，如果非結構化即快又好，結構化網格早就被淘汰了。
總結一下：
結構化六面體：建立拓撲（所有軟件gridgen,icem什么的都是一種拓撲概念，界面不一樣罷了），生成網格
非結構化六面體：學習軟件，gambit用掃描方法，hexpress用吸附方法，按照步驟就行了。
非結構化四面體：簡單，看兩頁教程，搞定，就是簡單填充，沒什么技術含量！
其他非結構化網格，棱形等等：學習軟件，按照步驟，很容易。
不管用什么網格軟件，我們最好有比較扎實的CAD(pro/e, solidworks, UG什么的)基礎。熟練的CAD技術太重要了。
展開 關于結構化網格和非結構網格的適用性問題。有些前輩認為，數值計算中應采用結構化網格，如果非結構網格則計算結果將“慘不忍睹”。搞壓氣機計算的同行也認為，必須用結構化網格。然而， 對復雜的計算域，如果采用結構化網格必然造成網格質量的急劇下降，扭曲加大等問題。我覺得這時，不如采用非結構網格。諸位，請提出自己的意見.下面是各位的意見。
我是這樣看的：非結構網格使用很方便，外型越復雜就越顯示出其優越性；至于計算結果的精度，就要看非結構網格在單元網格面、體積處理上方法是不是比結構網格要差。就fluent軟件，它是用體積積分法求解雷諾平均方程的，在單元網格面、體積處理上方法好像是按非結構網格方法處理的。你就是按結構網格方法來生成網格，進入fluent中，進行數值計算時都是按非結構網格來處理，所以在fluent中，你用結構化網格方法生網格，和用非結構網格計算沒多大區別！我說說我個人看法.
計算精度，主要在于網格的質量（正交性，長寬比等），并不決定于拓撲（是結構化還是非結構化）。
例如同樣的2d的10×10的正交網格，fluent采用非結構化方式對網格編號，另一種軟件按結構化網格處理，如果其它條件相同，二者的精度應該是一樣的。
我們通常所說的非結構化網格，第一映象就是網格質量差，不正交的，編排無規律的網格的三角形網格或四面體網格，實際上一個二維區域的三角形網格，如果控制得好（如相鄰控制體中心的連線與公共邊基本接近正交的話），其不結構化網格（網格正交性好）的精度是一致的.
我個人感覺采用結構化網格還是非結構化網格，主要看解決什么問題，如果是無粘歐拉方程的話，只要合理布局，結構和非結構都能得到較為理想的結果。但如果涉及到粘性影響的話，尤其在壁面處，結構網格有一定優勢，并且其對外形適應性差的缺點，也可以通過多塊拼接網格解決。
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對于帶有圓形孔徑的光源的示例，包含場信息的無網格采樣使用六邊形模式，可以調整其密度：
其他全局采樣選項（用于網格化數據）
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Free Space Propagation Settings
演示使用blockMesh生成結構化網格，通過網格梯度加密實現關鍵區域精度提升，搭建適配反應流問題的仿真計算域。
課程還講解化學反應在CFD仿真中的引入方法，包括啟用化學求解器、定義反應機理、在仿真中加入組分輸運模型。基于反應機理介紹詳細化學模型，說明OpenFOAM在燃燒過程中對化學動力學與組分變化的處理方式。
指定網格尺寸為0.05mm，并用掃描網格方法來網格化幾何體。會調整多個設置以實現均勻且穩健的網格。在網格細節的“尺寸”下，關閉“使用自適應尺寸”，開啟“捕獲曲率”和“捕獲接近度”。在“捕獲近距離”選項中，將“曲率法線角”設置為30，“跨越間隙的單元格數”設為2。（更多細節請點擊底部案例視頻）
5、定義分析設置并指定邊界條件。應用400°C的初始溫度。
Moldex3D Studio提供使用者便利的網格編修相關功能，能產生客制化的網格分布。使用者可使用Moldex3D預設網格參數來建立網格，此方式能大幅降低模型網格化的人工時間，不過，在個別情形下，亦提供使用者各類工具進行網格編修，進一步優化網格品質，使建模流程更加友善。
圖1 設計(a)的幾何結構
3、將幾何體網格化。使用“多區域”方法對鰭片進行網格化。分配全局網格尺寸為5毫米。
4、定義分析設置。定義兩步法，第一步用于將初始溫度施加至氣缸上，第二步則利用對流邊界條件對氣缸進行降溫。設計準則旨在找出50秒時的最高溫度，因此第二步的總模擬時間為51秒，而第一步的時間則為1s。
5、分配邊界條件。
為了實現上述效果，神工坊<sup>?</sup>技術團隊進行了深度架構創新：</p><p><br></p><ul><li><strong style="color: rgb(5, 76, 143);">分塊結構化數據管理：</strong>采用Block-Structured（分塊結構化）網格管理策略，相比非結構網格，極大地<strong style="color: rgb(5, 76, 143);
圖 1 鈑金成型模型的幾何形狀
1.3、網格化模型。金屬板材初始厚度為3毫米。將機器部件改為剛體，僅保留鈑金作為柔性體。使用全局網格尺寸為5米。
1.4、指定邊界條件并定義分析類型。接頭是控制剛性機械部件運動的有效工具。固定除頂部部件以外的所有機械部件。使用平移接頭使頂部機械部件在0.01秒內向下移動40毫米。邊界條件的示意圖如圖2所示。
在 aiMotive Developer Client 中對基于 Navier–Stokes 方程的粒子仿真進行的初步展示，用于演示城市環境中樹葉的動態運動效果（粒子效果，非樹葉模型）
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aiSim 6 進一步完善了車輛燈光系統的物理仿真能力，覆蓋大燈、尾燈、轉向燈等全系燈組，支持 Isolux 照度線可視化與網格化光照分布分析。
VirtualLab：通用探測器2個月前
無網格數據
如果傳播使用無網格數據，探測器也可以將這種類型的數據可視化。在輸出網格化信息的同時，也輸出場采樣的無網格模式，或者單獨輸出。此外，輸出信息的量(數量)可以簡化為只有位置和方向(如光線追跡結果)。請注意，這將只適用于單一模式，否則相干求和被禁用。
