圖像生成高度
關注創建者：淵魚 創建時間：2023-08-17
圖像生成高度的視頻教程
catia使用高度準確的形狀增加并并行化所生成設計替代方案的減輕權衡研究，符合結構和熱 KPI 目標
catia使用高度準確的形狀增加并并行化所生成設計替代方案的減輕權衡研究，符合結構和熱 KPI 目標 1、對照 KPI比較和評估不同的配置，以選擇最佳的輕量化概念 2、可指導用戶完成流程每個步驟的工作流程助手 3、自動生成功能概念 CAD 4、一流的詳細建模 5、使用全面的負載和邊界條件集輕松驗證輕量化設計的結構行為
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圖像生成高度的實例教程
<p>首先選取一張待導入Abaqus的圖片，這里采用優化的隨機生長算法生成一張圖片，繪圖參數及生成結果見下圖。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08.png">
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</div><p><br></p><p>利用CAD圖像導入插件將圖片導入到AutoCAD軟件內。
展開 計算得到Cf后，即可計算壁面剪切應力τw：
從而可以計算：
進而可以計算出第一層網格高度：
4、Y+的取值
從上面計算第一層網格高度的公式可以看出，我們需要自己提供Y+值，那么這個值應該給多少呢？
一般來說，對于高雷諾數模型（如k-Epsilon模型、雷諾應力模型等），需要滿足
一般以接近30為佳。
對于低雷諾數模型（如k-w模型，SA模型，LES等），需要滿足，以接近于1為佳。
所以在估算第一層網格時，按選擇使用的湍流模型的不同，通常取30或1進行估算。
5、更簡單的方法
萬能的互聯網給我們提供了很多的便利，實際上網絡上有很多現成的計算Y+的工具，這里推薦Pointwise與CFD-online的計算器。
（1）pointwise的y+計算工具網址為http://www.pointwise.com/yplus/，打開后如下圖所示，輸入速度、密度、粘度、特征尺寸以及Y+，網頁會計算出第一層網格高度與雷諾數。
（2）CFD-Online的計算工具網址為http://www.cfd-online.com/Tools/yplus.php，打開后如下圖所示。
網絡上常見的NASA的Y+計算器http://geolab.larc.nasa.gov/APPS/YPlus/，如果不是做空氣外流場計算的話，不推薦使用。從下圖可以看出，該計算器并沒有密度和粘度項，其實其默認了介質為空氣，粘度為1.7894e-5，溫度273.15，ν =1.4，密度通過狀態方程計算得到。不信的話自己看源代碼。
6、遺留的問題
這里談的第一層網格間距估計是在輸入已知Y+的情況下獲得的，實際上在計算完后還需要檢查壁面的Y+分布，看是否滿足湍流模型的要求，如果不滿足的話，還需要重新劃分網格，重新計算，重新檢查。
展開 在現代CFD 中，網格生成往往要占據整個計算周期人力時間的60％左右，而且網格質量的好壞直接關系到計算結果的精度，隨著高精度、高分辨率格式的提出，計算格式對網格質量的要求越來越高。
同時利用CFD仿真分析的場景也越來越多，建模所需的網格越來越精細，工程師們需要花費更長的時間和更多的計算資源來完成這項工作。
運輸機構型計算網格
隨著CFD 應用復雜度的增加，人們逐步意識到網格生成的局限性嚴重制約了復雜外形的數值模擬能力，開始投入很大精力開展網格生成技術研究，而其中利用HPC并行處理CFD的網格劃分是目前盛行且有效的方式之一。
無需大內存的支撐
速度不是限制大規模網格的唯一因素，對于過去而言，創建這些網格需要大量的內存支撐。在單個核心上對幾何體進行網格劃分可能會使核心的RAM被幾億個單元格所占據（現在大規模的網格基本超過10億單元格）。大型CFD網格往往需要大量內存的支撐，如今在這一方面取得了很大的進展。
機翼大規模網格
并行網格劃分將問題分布在多個核心上，每個核心都有自己的一組RAM。當在多個核上完成網格劃分時，每個核心的RAM要求會降低。
例如，工程師在創建幾何防水工作流程時，無需多次對現實生活中的工業案例進行網格劃分，節省了許多內存資源。
展開 CAD圖像轉地形插件 ￥399
插件介紹
CAD圖像轉地形插件可用于在AutoCAD軟件內基于圖片圖像信息生成三維高度實體模型，適用于科研論文渲染繪圖、有限元建模、地形模擬等方面的應用。
使用說明
對于一張圖片來說，如灰度圖，其圖片信息是像素的亮度差異，這樣一樣像素的亮度就代表了一個相應的高度。如果圖像是RGB格式，我們同樣可以將它轉換成灰度圖，進一步處理為高度的差異。CAD圖像轉地形插件基于圖片的亮度差異，在AutoCAD軟件中建立通用格式的三維高度地圖實體模型。
插件可指定圖像的【縮放倍數】，實際試件模型為像素尺寸乘以縮放倍數。圖像越亮的區域（灰度圖中為白色），對應的高度約高，最亮區域的高度為插件中指定的【最大高度】。【基體厚度】控制模型底部長方體的厚度參數。
插件提供全中文界面，設置參數后一鍵生成相應的模型，除需要有AutoCAD軟件支持外，不需要其他任何軟件。極大簡化了建模的難度，提高可操作性，將復雜的三維建模問題轉化為簡單的圖像處理問題，降低三維地形建模的門檻。模型有AutoCAD軟件建立，具有良好的通用性能與可修改性，支持絕大部分第三方軟件的導入，真正實現模型的一次構建、多處使用。
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<p>首先選取一張待導入Abaqus的圖片，這里采用優化的隨機生長算法生成一張圖片，繪圖參數及生成結果見下圖。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/b137dcf7c4004526b6201aa7d9f42f08
插件介紹
CAD圖像轉地形插件可用于在AutoCAD軟件內基于圖片圖像信息生成三維高度實體模型，適用于科研論文渲染繪圖、有限元建模、地形模擬等方面的應用。
使用說明
對于一張圖片來說，如灰度圖，其圖片信息是像素的亮度差異，這樣一樣像素的亮度就代表了一個相應的高度。如果圖像是RGB格式，我們同樣可以將它轉換成灰度圖，進一步處理為高度的差異。
計算流體力學（CFD）是如今發展規模較大、系統較為完善的學科。在現代CFD 中，網格生成往往要占據整個計算周期人力時間的60％左右，而且網格質量的好壞直接關系到計算結果的精度，隨著高精度、高分辨率格式的提出，計算格式對網格質量的要求越來越高。
同時利用CFD仿真分析的場景也越來越多，建模所需的網格越來越精細，工程師們需要花費更長的時間和更多的計算資源來完成這項工作。
1、為什么會存在第一層網格的問題
關于這個問題，實際上要從邊界層說起。實驗表明，邊界層內根據流動狀態的不同可以分為三層，自壁面向流動核心區分別為：粘性子層、過渡層和湍流核心層。邊界層很薄，一般都是毫米~微米級，因此，若采用劃分網格進而利用數值方法求解的話，勢必會大大增加計算網格的數量，從而急劇增加計算工作量。又有實驗發現，在粘性子層和過渡層內，主要是粘性力在起主導作用，慣性力的作用幾乎可以忽略。
