ansys高階網(wǎng)格的案例
網(wǎng)格階數(shù)詳解：高階網(wǎng)格生成
主要內(nèi)容
什么是高階網(wǎng)格
為什么網(wǎng)格曲線化比提升階數(shù)更重要
高階網(wǎng)格相比于線性網(wǎng)格的優(yōu)勢
如何從線性網(wǎng)格創(chuàng)建高階網(wǎng)格
圖中兩個渦輪葉片是一個線性混合網(wǎng)格（六面體，四面體等）。高階網(wǎng)格的劃分能夠在一些關(guān)鍵面上在不損失網(wǎng)格精度的情況下降低網(wǎng)格數(shù)量。
任何時候針對任何復(fù)雜系統(tǒng)進行數(shù)值模擬時，控制方程與幾何模型都需要經(jīng)過不同程度的離散化處理。在 CFD 模擬中，網(wǎng)格劃分將系統(tǒng)幾何模型離散化，創(chuàng)建一組被用于控制方程計算的節(jié)點?，F(xiàn)代 CFD 的一個挑戰(zhàn)是在模擬中如何做到求解高精度、網(wǎng)格高分辨率和低計算資源耗費的平衡。為了達(dá)到這一目標(biāo)，很多網(wǎng)格生成方法的開發(fā)都意圖在處理復(fù)雜幾何圖形的同時不增加計算復(fù)雜性。
在 CFD 模擬使用的多種網(wǎng)格生成方法中，高階網(wǎng)格是一種能夠?qū)崿F(xiàn)精度、分辨率和計算成本平衡的有效方法。高階網(wǎng)格劃分的目標(biāo)是利用高階多項式曲線的優(yōu)勢為 CFD 計算創(chuàng)建網(wǎng)格，從而實現(xiàn)在復(fù)雜系統(tǒng)環(huán)境下提供比線性網(wǎng)格更高的精度。高階網(wǎng)格是如何生成的？就計算精度和計算復(fù)雜性而言又是如何在線性網(wǎng)格上疊加實現(xiàn)的？
展開 四面體網(wǎng)格，六面體網(wǎng)格，低高階單元，對比研究
03 在應(yīng)力梯度較小位置，六面體單元，高階四面體單元的求解都是可靠的，并且節(jié)點數(shù)影響較小。
04 在應(yīng)力梯度較大位置，高階單元的應(yīng)力結(jié)果比低階單元大；
05 在應(yīng)力梯度較大位置，細(xì)密網(wǎng)格的應(yīng)力結(jié)果比稀疏網(wǎng)格大；
建議：
01 如果幾何模型規(guī)則，很容易得到六面體網(wǎng)格，則首選六面體網(wǎng)格；
02 如果幾何模型不規(guī)則，在計算機性能允許下，完全可以使用高階面體網(wǎng)格；
ps：實際工作中，幾何模型一般都是不規(guī)則的，所以高階面體網(wǎng)格可以是最常用的；一般使用技巧就是，在應(yīng)力梯度小的部分，網(wǎng)格可以適當(dāng)稀疏；在應(yīng)力梯度大并且關(guān)心的部分，網(wǎng)格必須進行細(xì)化。這樣的網(wǎng)格，既能控制節(jié)點總量不至于超量，也可以得到可靠的位移應(yīng)力結(jié)果。
展開 CAE前處理 | 高階單元在薄板網(wǎng)格劃分時的注意事項（2）
01
前言
在文章【CAE前處理 | 高階單元在薄板網(wǎng)格劃分時的注意事項（1）】中，筆者對比了不同長厚比下，厚度方向網(wǎng)格數(shù)量對薄板結(jié)構(gòu)的剛度及強度影響
根據(jù)計算結(jié)果初步判斷，1層高階全積分單元是能夠滿足薄板結(jié)構(gòu)常規(guī)計算需求
這里可能有伙伴會想，“高階單元既然精度這么高，豈不是網(wǎng)格隨便劃分下就能進行計算？”
這里暫且不討論其它，單就薄板結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分而言，還有很重要的一部分?jǐn)?shù)據(jù)沒有進行對比，那就是“長度方向網(wǎng)格數(shù)量對計算精度有著怎樣的影響？”
展開 使用Fidelity Pointwise對 5 種不同幾何形狀進行高階網(wǎng)格劃分
機頭起落架配置
來自第三屆AIAA 機身噪聲計算基準(zhǔn)問題研討會的飛機前起落架配置 用于高階網(wǎng)格生成。使用 Fidelity Pointwise 軟件將配置的粗線性網(wǎng)格提升至 P2。
圖 4. BANC III 起落架與插入的 P2 節(jié)點嚙合（左），BANC III P2 網(wǎng)格的特寫視圖（右）。
5. NASA CRM 翼身
本研究使用第六屆 AIAA CFD 阻力預(yù)測研討會的 NASA 機翼-機身配置通用研究模型。粗分辨率、線性、非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格用作 P2 和 P3 高階網(wǎng)格的基礎(chǔ)。生成由混合元素組成的新表面網(wǎng)格，并作為 P4 網(wǎng)格的基礎(chǔ)。
圖 5. 靠近翼尖后緣的 DPW6 CRM 翼身配置的 P2 網(wǎng)格的軸向切割（左），尾部凹口附近的 DPW 6 翼身配置的 P3 網(wǎng)格的軸向切割（中），混合用于 DPW6 翼身配置的 element P4 網(wǎng)格（右）。
參考
Steve L. Karman、J. Taylor Erwin、Ryan S. Glasby 和 Douglas L. Stefanski，“使用 WCN 優(yōu)化的高階網(wǎng)格彎曲”，AIAA 論文第 1 號。2016-3178，2016 年 6 月。
文章來源：cadence博客
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Ansys Zemax | 在OpticStudio中模擬高階激光光束
概要
本文描述了OpticStudio中可用于描述高階激光束的模型。一旦定義，這樣的光束可以在OpticStudio中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產(chǎn)生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述。
簡介
一般來說，激光的輸出可以通過求解傍軸波動方程得到。這個方程最常見的解是理想單模高斯光束。其它正交解集的存在依賴于給定系統(tǒng)的對稱性。1 它們可以用來模擬高階光束模式。
OpticStudio提供了建模三個其他解決方案的選項。所選擇的解將描述光束的初始電場分布，然后使用物理光學(xué)傳播(POP)對光束的后續(xù)傳播進行建模。
Hermite-Gaussian模型
對于矩形對稱的激光諧振腔，即矩形增益孔徑的激光諧振器，用Hermite-Gaussian模型給出了傍軸波動方程的合適解。這些模式的電場分布可以用Hermite多項式表示。這種模式可以在OpticStudio中使用POP設(shè)置對話框中內(nèi)置的“高斯束腰”光束定義建模:
這種模式的基本輸入是束腰在X和Y上的寬度和在X和Y上的階數(shù)。以上設(shè)置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應(yīng)于一個單模高斯光束。然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如:
Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數(shù)，n是光束在Y中的階數(shù)。同樣，高斯光束是TEM00模光束。
關(guān)于“高斯束腰”光束定義的輸入?yún)?shù)的進一步描述可以在幫助系統(tǒng)中“關(guān)于物理光學(xué)傳播”一節(jié)中找到。
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求解可用Upwind易收斂，流量一點點增加，用前一次的做初始文件，可以測試網(wǎng)格等是否有問題，出口設(shè)置為opening均為測試收斂的技巧。
6. 離散方法：為實現(xiàn)流動的數(shù)值計算，需對控制方程進行離散。離散方法有：有限差分法（FDM）；有限元法（FEM）；有限體積法（FVM）詳見各CFD學(xué)習(xí)書籍。
收斂判據(jù)包括以下兩大主要判據(jù)：......
FFT傅里葉變換......
