非結構網格的案例
CFD結構網格與非結構網格的真相
非結構網格求解器只能讀入非結構網格，結構網格求解器只能讀入結構網格。因為非結構網格求解器缺少將結構網格的幾何拓撲規則映射得到節點坐標的功能，而結構網格求解器無法讀取非結構網格，則是由于非結構網格缺少節點間的拓撲規則。當前完全的結構網格求解器已經不多了（一些古老的有限差分求解器可能還存在），大多數的求解器為非結構求解器，因此網格導出形式常常是非結構的。
因此，對于網格類型：
1.非結構網格或結構網格與網格存儲方式有關，與網格的形狀無關。
2.輸出什么類型的網格，取決于目標求解器支持什么類型的網格。
轉自公眾號——ANSYS學習與應用
旨在分享，若侵即刪.
展開 CFD結構網格與非結構網格的真相
對于結構網格來說，在數值離散過程中，需要通過結構網格節點間的拓撲關系獲得所有節點的幾何坐標，而對于非結構網格，由于節點坐標是顯式的存儲在網格文件中，因此并不需要進行任何的解析工作。
非結構網格求解器只能讀入非結構網格，結構網格求解器只能讀入結構網格。因為非結構網格求解器缺少將結構網格的幾何拓撲規則映射得到節點坐標的功能，而結構網格求解器無法讀取非結構網格，則是由于非結構網格缺少節點間的拓撲規則。當前完全的結構網格求解器已經不多了（一些古老的有限差分求解器可能還存在），大多數的求解器為非結構求解器，因此網格導出形式常常是非結構的。
因此，對于網格類型：
非結構網格或結構網格與網格存儲方式有關，與網格的形狀無關。
輸出什么類型的網格，取決于目標求解器支持什么類型的網格。
展開 關于結構化網格和非結構網格的適用性問題
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。
展開 結構化網格和非結構化網格
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 
技術分享︱基于非結構網格的仿真——太湖之光上的巨大挑戰
一、背景
在過去數十年中非結構網格被廣泛應用于工業仿真領域，例如著名商業CFD軟件Fluent以及開源CFD軟件OpenFOAM都采用了基于非結構網格的有限體積法，而大多數結構分析軟件例如Abaqus、Nastran等都采用了基于非結構網格的有限元法。非結構網格的流行不是沒有原因的。幾乎所有的工程幾何結構都是非常復雜的，結構化網格雖然在精度和收斂性等方面有優勢，但復雜幾何高質量結構化網格生成的難度和效率卻限制了其通用性。相反，非結構網格以其生成快速和適應復雜幾何的特性，成為工業仿真領域的主流。
結構化網格（上） 與非結構化網格（下）
二、挑戰
由于數據結構的原因，非結構網格相比于結構化網格，其算法計算訪存比更低，同時訪存更加離散。另一方面，隨著超級計算機架構演變，相較浮點性能的大幅提升，內存帶寬日益成為瓶頸，讓非結構網格仿真計算更加受限。架構演變也催生了多樣的編程模型和加速庫。在太湖之光等先進超級計算機上，對非結構網格算法進行優化加速，往往十分復雜且開發量巨大。這四方面的問題，讓非結構網格仿真計算在太湖之光上的性能，成為一個巨大的挑戰。
太湖之光上非結構網格“四大問題”
離散訪存：
非結構網格不同于結構化網格，其相關數據在內存中無法以規則的方式存儲，導致訪問具有分散和不連續的特性。換句話說，在仿真計算中，我們需要進行大量的臨近插值積分，但是非結構網格單元的鄰居卻無法像結構網格一樣連續規則地在內存中找到。離散訪存的結果，就是讓連續獲取數據中有大量無效數據，或者只能跳躍地獲取數據片段，從而損失有效的內存帶寬。
展開 基于非結構網格的仿真——太湖之光上的巨大挑戰
背 景
在過去數十年中非結構網格被廣泛應用于工業仿真領域，例如著名商業CFD軟件Fluent以及開源CFD軟件OpenFOAM都采用了基于非結構網格的有限體積法，而大多數結構分析軟件例如Abaqus、Nastran等都采用了基于非結構網格的有限元法。非結構網格的流行不是沒有原因的。幾乎所有的工程幾何結構都是非常復雜的，結構化網格雖然在精度和收斂性等方面有優勢，但復雜幾何高質量結構化網格生成的難度和效率卻限制了其通用性。相反，非結構網格以其生成快速和適應復雜幾何的特性，成為工業仿真領域的主流。
結構化網格（上）與非結構化網格（下）
挑 戰
由于數據結構的原因，非結構網格相比于結構化網格，其算法計算訪存比更低，同時訪存更加離散。另一方面，隨著超級計算機架構演變，相較浮點性能的大幅提升，內存帶寬日益成為瓶頸，讓非結構網格仿真計算更加受限。架構演變也催生了多樣的編程模型和加速庫。在太湖之光等先進超級計算機上，對非結構網格算法進行優化加速，往往十分復雜且開發量巨大。這四方面的問題，讓非結構網格仿真計算在太湖之光上的性能，成為一個巨大的挑戰。
太湖之光上非結構網格“四大問題”
離散訪存：非結構網格不同于結構化網格，其相關數據在內存中無法以規則的方式存儲，導致訪問具有分散和不連續的特性。換句話說，在仿真計算中，我們需要進行大量的臨近插值積分，但是非結構網格單元的鄰居卻無法像結構網格一樣連續規則地在內存中找到。離散訪存的結果，就是讓連續獲取數據中有大量無效數據，或者只能跳躍地獲取數據片段，從而損失有效的內存帶寬。
展開 關于CFD網格結構化與非結構化
拓撲其實就是房子的結構。這么理解拓撲比較容易些，以后認識多了，就能徹底通了。
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 CFD結構化網格和非結構化網格【學習筆記】
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 [轉貼]關于結構化網格和非結構網格的適用性問題的討論
轉自：傲雪論壇
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
銀河號火車之旅--非結構網格-平面切圓球建網格
非結構網格雖然簡單可是還是有些要注意的,才能建好網格.
以下將操作一個球切一個平面的非結構網格建法.
建完的網格如圖所示, 是很漂亮的, 并未糾纏不清
若未正確設定的話, 就會建成這樣的網格
銀河號火車之旅--非結構網格-平面切圓球建網格.rar
stage 1:
5 Z' G6 I8 E8 h
1. Part Rename, 尤其是球與地面一定要不同的名字 (圖略)
2. Topology Repair
3.設定全域的參考尺寸與最大網格
4. 設定thin cut, 若沒有做這個動作, 建出來的網格就會像1樓的第2個圖般, 網格在非常靠近的地方會糾纏在一起
5. 設定球表面的mesh尺寸
6.自動建網
7. 建出來的結果, 完全貼住表面, 沒有任何不規則的小凸起
球底部(與平面相切處)
展開 [案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析
Pointwise是一款非常流行的CFD前處理網格生成軟件，其前身為Gridgen軟件，后者是上世紀80年代美國通用動力公司專門為研制F-16戰斗機而開發,其被廣泛應用于F-16, F-15, F-18, F-22, F-35, F-117, B-2, E-2C, P-3C, X-15，X-43、Space Shuttle, Space Station、高性能渦輪和高性能潛艇開發中。
Pointwise可以生成多塊結構網格、非結構網格和混合網格，支持導入多種CAD數據格式作為網格生成基礎，也可自行建立簡單模型。其支持的導入格式包含了所有主流CAD軟件，比如CATIA，SOLIDWORKS，PRO/E等等，也支持包括IGS，STP，PLOT3D等通用格式。其生成的網格可以輸出十幾種常用商業流體軟件的數據格式，包括ANSYS FLUENT，CFX，CFD++，PHOENICS，OVERFLOW，STAR-CCM+等，也包括眾多開源軟件支持格式，包括SU2，CFL3D，PYFR，OPENFOAM等等。對用戶自編的CFD軟件，可選用公開格式導出,如結構網格的 PLOT3D格式和非結構網格CGNS格式。
除此之外，Pointwise還支持Glyph腳本以實現網格劃分的參數化和自動化。Github上也開源了多個示例代碼。
根據本文作者經驗，Pointwise尤適合于復雜模型高質量非結構網格生成。其網格生成思路與Gambit類似，但相較Gambit有著更為友好的操作界面，更為簡單的附面層網格生成算法。與ICEM非結構網格生成方法相比，其優勢在于可以對所生成面網格和體網格進行更為精準的區域控制，盡可能將網格單元放置在流動分析需要的地方，避免出現“吃瓜群眾”網格。
展開 
組合結構化和非結構化網格：CFD 工程師的圣杯
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！
結構網格和非結構網格的區別
結構網格就是在一定區域內的網格點可以用統一的編號，比如三維的網格點可以用連續i，j，k唯一標志并且可以表達相互之間的位置關系，比較節約存儲空間，利于編程計算，但對復雜流場的適應性較差；非結構網格一般是每個單獨的網格單元都有獨立的編號，并且最后要附加一個全場的總編號來確定每個單獨網格之間的關系，占用的存儲空間較大，編程比較麻煩，但是對復雜流場的適應性較好。
Griddle劃分非結構化網格(FLAC3D和3DEC)
1 引言
結構化網格只能包含六面體，結構化網格在拓撲結構上是均勻的網格，單元之間有規則的連接，這樣使得復雜外形的邊界網格難以生成；而非結構化網格可以包含四面體，沒有規則的拓撲結構，網格節點的分布是隨機的。相對而言，結構化網格比非結構化網格能提供更精確的應力計算結果，但非結構化網格的生成速度要快得多。FLAC3D使用2D Extruder可以產生相對簡單的非結構化網格，對于復雜的幾何形狀，使用Griddle生成網格(Griddle---FLAC3D和3DEC的高級網格劃分工具)。這個筆記試驗了Griddle生成FLAC3D和3DEC的非結構化網格。
2 Griddle組件
Griddle是Rhino的一個插件, 其主要用途是為FLAC3D和3DEC模型進行網格劃分。基本的工作原理是在Rhino生成幾何形狀的基礎之上，Griddle進行表面網格和體積網格劃分，然后輸出為網格數據文件。Griddle共有10個可操作的組件，如下圖所示。
展開 使用Extrusion工具產生非結構化的網格(unstructured Mesh)
(1) 由于僅創建非結構化的網格，因此選擇Create unstructured meshes only[extrude mesh type unstructured]。(2) Target zone size 該參數指定在塊體內所需的單元尺寸(目標尺寸)，默認值為0。目標尺寸是包圍四邊形或三角形單元在內的圓的半徑。當它們遠離區塊體邊界時，單元的尺寸趨向于這個值。目標區域大小可能比在塊體邊緣指定的默認單元尺寸更小或更大[extrude mesh target-size 0.1]。(3) Max gradation該參數指定非結構化網格器的最大梯度，默認值為0.5。該參數控制單元尺寸的漸變，從塊體邊界上指定的尺寸到塊體內部目標區塊尺寸所定義的尺寸。接近0的值會導致區域大小的漸進變化(更平滑)[extrude mesh gradation 0.1]。
(4) Optimization level 該參數指定非結構化網格器的優化級別0≤i≤10, 默認值為5。0使網格器跳過優化步驟, 在這種情況下，網格劃分速度最快，但網格質量可能很差。從1開始，優化算法使用多種技術來改善單元的形狀質量和尺寸質量。5通常是質量和速度之間的很好的權衡值[extrude mesh optimization 10]。(5) Shape quality weight 這個參數指定非結構化網格器的形狀質量 , 0≤f≤1, 默認值為0.7。該參數控制形狀優化和尺寸優化之間的權衡。它是形狀質量在衡量一個單元整體質量的權重。默認值(0.7)使形狀質量稍稍優先于尺寸質量。(6) Weight on quadrilaterals 這個參數為非結構化網格器指定四邊形的權重, 0≤f≤1, 默認值是0.75。這個參數不能用于純四邊形的非結構化網格。該參數控制了更高的四邊形比例和更多三角形更好網格之間的權衡。
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