無網格CFD
關注創建者：仿真聯盟 創建時間：2020-02-27
無網格CFD的實例教程
盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。
什么是網格？
網格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個過程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網，這些單元格分組形成邊界區域并且在這些區域施加邊界條件。不僅僅產生高質量網格并保持它是一項繁重任務，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結果的準確性；
所需CPU時間。
盡管近年來有很多軟件有自動網格劃分功能，但大多數CFD從業者還是手動進行網格劃分。使用自動網格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要劃分網格的區域、求解器來進行網格生成。可是這并非對所有案例都是可行的，對復雜幾何模型難于實現自動。因此，出現了CFD分析方法中的“無網格CFD”。
什么是無網格方法
?
無網格方法用于建立整個問題域的代數方程系統，而不使用域離散的預定義網格。問題域內節點是分散的，節點在邊界上也是分散的節點組來代表（不離散）問題域及其邊界。
展開 盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。
什么是網格？
網格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個過程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網，這些單元格分組形成邊界區域并且在這些區域施加邊界條件。不僅僅產生高質量網格并保持它是一項繁重任務，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結果的準確性；
所需CPU時間。
盡管近年來有很多軟件有自動網格劃分功能，但大多數CFD從業者還是手動進行網格劃分。使用自動網格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要劃分網格的區域、求解器來進行網格生成。可是這并非對所有案例都是可行的，對復雜幾何模型難于實現自動。因此，出現了CFD分析方法中的“無網格CFD”。
什么是無網格方法
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無網格方法用于建立整個問題域的代數方程系統，而不使用域離散的預定義網格。問題域內節點是分散的，節點在邊界上也是分散的節點組來代表（不離散）問題域及其邊界。
展開 盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。
什么是網格？
網格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個過程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網，這些單元格分組形成邊界區域并且在這些區域施加邊界條件。不僅僅產生高質量網格并保持它是一項繁重任務，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結果的準確性；
所需CPU時間。
盡管近年來有很多軟件有自動網格劃分功能，但大多數CFD從業者還是手動進行網格劃分。使用自動網格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要劃分網格的區域、求解器來進行網格生成。可是這并非對所有案例都是可行的，對復雜幾何模型難于實現自動。因此，出現了CFD分析方法中的“無網格CFD”。
什么是無網格方法
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無網格方法用于建立整個問題域的代數方程系統，而不使用域離散的預定義網格。問題域內節點是分散的，節點在邊界上也是分散的節點組來代表（不離散）問題域及其邊界。
展開 盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。
什么是網格？
網格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個過程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網，這些單元格分組形成邊界區域并且在這些區域施加邊界條件。不僅僅產生高質量網格并保持它是一項繁重任務，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結果的準確性；
所需CPU時間。
盡管近年來有很多軟件有自動網格劃分功能，但大多數CFD從業者還是手動進行網格劃分。使用自動網格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要劃分網格的區域、求解器來進行網格生成。可是這并非對所有案例都是可行的，對復雜幾何模型難于實現自動。因此，出現了CFD分析方法中的“無網格CFD”。
什么是無網格方法
?
無網格方法用于建立整個問題域的代數方程系統，而不使用域離散的預定義網格。問題域內節點是分散的，節點在邊界上也是分散的節點組來代表（不離散）問題域及其邊界。
展開 無網格技術節省了大量的網格劃分時間和精力。無網格CFD技術蓬勃發展未來前景光明，因為它解決了每個CFD工程師面對的最大困難之一—“分網”問題。
本文來源：云翼超算
無網格CFD的最新內容
Fig 1:增材制造設計中的CAE工作流程
Part.04
開發無STL的CFD網格生成技術
海克斯康Cradle CFD開發了一種不使用STL網格生成CFD網格的新方法。該方法中使用的工具是用于建模的nTop和用于CFD分析的Hexagon Cradle CFD scSTREAM。以下簡要概述了它們各自的特點。
無網格CFD技術蓬勃發展未來前景光明，因為它解決了每個CFD工程師面對的最大困難之一—“分網”問題。
文章來源：CAE仿真之家
物理信息約束的神經元網絡（PINN）[3]的出現，給無網格CFD模擬提供了一種可行方案。
本論文利用飛槳框架和科學計算工具組件PaddleScience，首次實現了基于物理信息約束神經元網絡（PINN）方法，利用極少量監督點模擬二維非定常不可壓縮圓柱繞流。通過與基于有限體積法（FVM）的CFD求解方法對比，證明PINN方法在求解精度上能夠達到FVM方法同等的精度。
無網格CFD技術蓬勃發展未來前景光明，因為它解決了每個CFD工程師面對的最大困難之一—“分網”問題。
文章來源：CFD仿真之家
無網格CFD技術蓬勃發展未來前景光明，因為它解決了每個CFD工程師面對的最大困難之一—“分網”問題。
文章來源：CAE仿真學社
無網格CFD技術蓬勃發展未來前景光明，因為它解決了每個CFD工程師面對的最大困難之一—“分網”問題。
本文來源：云翼超算
其他商業無網格
CFD
軟件
讓我們了解一些商業無網格CFD軟件吧。
實踐證明，對于這種涉及復雜幾何和動態過程的仿真，無網格CFD仿真方法是非常有優勢的，本文介紹的PreonLab正是這樣一款無網格CFD仿真工具，使用PreonLab軟件做相關仿真，無需生成車輛和流體域網格，更無需網格重構和網格變形。此外，PreonLab可以在排水階段自動減少計算量，從而簡化仿真設置、提升仿真效率。
話音剛落，我們的技術總監就笑了，他說“我們從來都不是無網格的CFD工具，我們只是全自動生成體網格的CFD工具。”
記得三年前，有一個研究生來我們公司面試，面試官讓他談談對于PowerFLOW的認識，這個小伙子說“PowerFLOW是新一代無網格CFD工具。”話音剛落，我們的技術總監就笑了，他說“我們從來都不是無網格的CFD工具，我們只是全自動生成體網格的CFD工具。”
