體網格生成算法的案例
正交六面體網格生成算法
問題描述
在用有限元法或者有限體積法求解流體力學問題時，需要先將求解區域劃分成網格。區別于在物體表面生成的網格（surface mesh），我們稱這種劃分三維區域的網格為體網格（volume mesh）。
體網格根據其單元形狀可以分為四面體網格（tetra-mesh），六面體網格（hexa-mesh），以及四面體或六面體為主的多面體網格（tetra/hexa-dominated mesh）。而根據其生成方式又可以分為結構化與非結構化網格（stuctured, non-structured），貼體與非貼體網格（conformal, non-conformal），等等。
對于四面體網格，較為常用的生成算法包括Delaunay法和波前法（advancing front）等。而對于六面體網格，較為常用的算法有：映射法（mapping），掃掠法（sweeping），以及正交切割單元法（Cartesian cut-cell）。映射法和掃掠法只適用于特定類型的幾何模型；而正交切割單元法具有較強的普適性，只需要提供模型的表面網格就可以自動生成六面體為主的多邊形網格（并非純六面體網格）。這里我們主要介紹一下這種方法。
2. 求解流程
有些體網格生成算法直接從描述幾何模型的參數方程出發（例如映射法，掃掠法），而另一類體網格生成算法從模型的表面網格出發（例如Delaunay法，波前法），正交切割單元法屬于后者。它對于輸入的面網格有一些要求：
1) 純三角（triangular）：所有單元均為三角形。
展開 基于Matlab的有限元網格自動生成算法 | CST、LST單元網格
今日給大家帶來的主要內容是二維問題下有限元網格如何自動生成？
單元網格的形成實際上屬于有限元計算中的前處理部分，即確定單元節點信息，當模型較為復雜時，用戶可在Abaqus、Ansys等大型商業有限元軟件中進行建模，導出網格信息。
當模型較為簡單時，如二維平面板模型，用戶可基于一些較為基礎的網格生成算法，在自己的程序中通過控制模型長、寬等信息，即可生成有限元網格。
看似應用有限，但是在一些比較復雜的領域內，往往需要先在簡單的模型中得到理論驗證，如此以來，有利于自編程代碼的完整性，即前處理、內核計算、后處理于一體。
本篇推文，木木就帶著大家，學習一下CST、LST單元網格的自動生成。
CST單元網格
單元自動網格劃分
如下圖所示，為3節點三角形單元網格生成示意圖，圖中NXE和NYE分別是模型橫向和縱向單元個數，dhx和dhy分別是單元的橫向、縱向長度。
展開 基于Matlab的有限元網格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網格
今日給大家帶來的主要內容是二維問題下四邊形單元有限元網格如何自動生成？
單元網格的形成實際上屬于有限元計算中的前處理部分，即確定單元節點信息，當模型較為復雜時，用戶可在Abaqus、Ansys等大型商業有限元軟件中進行建模，導出網格信息。
當模型較為簡單時，如二維平面板模型，用戶可基于一些較為基礎的網格生成算法，在自己的程序中通過控制模型長、寬等信息，即可生成有限元網格。
看似應用有限，但是在一些比較復雜的領域內，往往需要先在簡單的模型中得到理論驗證，如此以來，有利于自編程代碼的完整性，即前處理、內核計算、后處理于一體。
本篇推文，木木就帶著大家學習一下Q4、Q8單元網格的自動生成以及Abaqus網格節點順序解讀。
代碼獲取：
基于Matlab的有限元網格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網格
Q4單元網格
單元自動網格劃分
如下圖所示，為4節點四邊形單元網格生成示意圖，圖中NXE和NYE分別是模型橫向和縱向單元個數，dhx和dhy分別是單元的橫向、縱向長度。
展開 案例16 Virtual.Lab前處理操作之從體網格生成面網格
對于邊界元的聲學網格來說只能是面網格，如果用BEM方法計算一塊矩形平板的輻射噪聲，則需要從矩形平板的體網格上提取面網格。該功能在VL里面很方便的就可以實現，因此做了一個視頻給大家分享一下。
矩形平板：
體網格數據統計：
面網格數據統計：
體網格剖視圖：
面網格剖視圖：
感謝阿偉在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本案例視頻下載地址：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=499146940&uk=1728334102
展開 
有限元網格自動生成的并行區域劃分算法
作者：咼嘉妮 胡久鄉 盧正 來源：CAD世界網
摘 要 提出了一種基于網格生成遞歸法的并行區域劃分算法，該算法依據網格生成代價的估算分析，采用迭代分解法對區域進行并行劃分.在曙光1000A 系統上的運行結果表明，該網格算法的效率和加速比均優于串行遞歸算法.
關鍵詞 有限元網格；并行區域劃分算法；網格生成代價；迭代分解法
基于網絡生成遞歸法［1～3］，本文提出了一種并行區域劃分算法，該算法滿足以下四個基本原則：a. 任務平衡性原則.能生成平衡的子區域集，即在各子區域中生成網格的時間大致相等.b. 邊界最簡原則.子區域的邊界結構簡單，邊界處理所需時間短，處理器間消息傳遞的費用低.c. 網格均勻原則.并行生成的最終網格形狀均勻，無奇異單元.d.
展開 ICEM棱柱體網格自動生成案例
C4-棱柱體網格自動生成V10.pdf
ANSYS ICEMCFD 11 自動體網格生成
它擁有強大的CAD模型修復能力、自動中面抽取、獨特的網格“雕塑”技術、網格編輯技術以及廣泛的求解器支持能力。同時作為ANSYS家族的一款專業分析環境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺, 獲得Workbench的所有優勢。
ANSYS_ICEMCFD_11_自動體網格生成.pdf
ANSYS ICEMCFD 11 自動體網格生成
它擁有強大的CAD模型修復能力、自動中面抽取、獨特的網格“雕塑”技術、網格編輯技術以及廣泛的求解器支持能力。同時作為ANSYS家族的一款專業分析環境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺, 獲得Workbench的所有優勢。
ANSYS_ICEMCFD_11_自動體網格生成.pdf
GAMBIT橢圓體的畫法和網格生成
1.生成三個點：橢圓中心點，長、短半軸處的點，如圖1所示；
圖1
2.將上一步的三個點連成半個橢圓，如圖2所示；
圖2
3.將上一步得到的橢圓線旋轉成橢圓面，如圖3所示；
圖3
4.將得到的橢圓面生成體，如圖4所示（注意顯示方式），圖5為割斷之后的橢圓體；
圖4
圖5
5.網格的生成。
如圖6所示的為1/8的橢圓網格，對其進行六面體網格（如圖7所示）劃分時，只需要控制如圖8所示的三邊即可，如若要精細劃分，需要調整好各個邊的網格數量。
圖6
圖7
圖8
展開 發一個體掃略生成網格的例子
/clear
/prep7
et,1,plane42
et,2,solid45
block,,2,,1,,1
/view,1,1,1,1
wpstyl,,,,,,,,1
wpoff,0.5,0.5
cyl4,,,0.2,,,,1
wpoff,1.0,0.5,0.5
wprot,0,90
cyl4,,,0.2,,,,1
vsbv,1,2
vsbv,4,3
wprot,0,0,90
vsbw,1
wpoff,0,0,-0.5
vsbw,3
wpoff,0,0,-0.5
vsbw,1
wprot,0,0,90
kwpave,15
vsbw,all
vplot
/plopts,date,0
/triad,ltop
kwpave,19
wprot,0,90
vsbw,all
esize,0.1,0,
mshkey,1
amesh,90,102,6
amesh,106
wpstyl,,,,,,,,0
vsel,s,loc,x,1,2
accat,58,104
accat,50,89
accat,57,101
accat,49,93
accat,64,80
accat,69,88
accat,68,84
accat,63,75
type,2
vsweep,all
vsel,s,loc,x,0,1
amap,38,14,36,38,15
amap,10,15,38,34,16
amap,42,16,34,40,13
amap,45,13,40,36,14
vsweep,all
save
展開 陸面體云平臺|網格自動化生成功能已上線！
網格生成平臺已上線
2019/10/31
寫在前面：
陸面體科技有限公司開發出的網格自動化生成工具部署于云端，用戶無需安裝直接在web登錄即可使用，具有多用戶多項目管理的功能。
網格生成工具采用CfMesh開源代碼，并設計出簡潔友好的交互界面，具有自動化程度高、支持并行等特點，實現上傳轉換幾何（stl, stp, iges, brep格式）、面加密、體加密、創建邊界層和定義拓撲集等關鍵功能。
我公司后續還會繼續引入OpenFOAM和ParaView等開源工具，搭建一個集上傳幾何、網格自動化生成、仿真求解和結果后處理于一體的全流程操作云平臺。
展開 
通過 ANSA 生成 SPH 網格（適用于非規則幾何體）
該功能需在 DYNA 面板下實現，模型示意如下圖所示，為一封閉殼體空腔
切換到 TANK 模塊
ANSA 會對封閉幾何體進行自動識別，并彈出如下窗口，選擇 inner
軟件切換到 TANK 截面。
并在右側出現如下菜單，我們需要使用如下幾個
點擊Volume-Level，可以查看到空腔的最大體積，也就是 SPH 單元充滿的體積
點擊 STEP-Volume,可以查看不同液面高度時，空腔中液體的體積
下面開始生成 SPH 單元
點擊 SPH，并輸入軟件計算出的最大體積，定義 SPH 粒子的密度，回車
新建一個 SPH 屬性，并雙擊賦予剛定義的 SPH 粒子:
切換到 DYNA 面板，LOOK，sph 單元已經生成了。
通過 ANSA 生成 SPH 網格.pdf
展開 首先采用Hypermesh繪制網格理，然后Abaqus生成mnf，為Adams Car柔性體做準備 ￥19.89
首先采用Hypermesh繪制網格理，然后Abaqus生成mnf，為Adams Car柔性體做準備
CART3D
Cart3D采用獨特的自適應笛卡兒體網格作為求解的
基礎，使網格建立變得簡單快速，不需要網格劃分技巧的，只需簡單設置幾個參數，系統會
基于部件表面網格，自動生成空間笛卡兒網格，并根據加密參數在表面附近自動加密。強壯的體網格生成算法使用自適應細化笛卡爾網格來捕捉模型的細節，且自適應求解網
格可以隨求解得到進一步改善。體網格劃分速度快，數百萬的網格在臺式機上幾分鐘即可生
成。網格生成難度對表面描述的復雜性不敏感，因此可以自動處理復雜問題的空間網格，不
需要用戶的干預。
3. 無粘Euler 方程求解
Cart3D求解器基于可壓縮Euler方程，適用于亞、跨、超音速流動分析。其采用有限體
積法離散，流動變量位于網格單元的中心。時間離散使用龍格庫塔法，通過時間推進得到穩
態解。空間離散為迎風格式，使用限制器，格式具有TVD性質。通量函數和限制器可選。
為加速收斂，Cart3D使用多重網格法來加速迭代過程。
Cart3D壓力積分模塊可從計算結果中快速提取全機和任一部件的升力、阻力，俯仰、滾
轉力矩等氣動參數，并分別以風軸和體軸系給出。同時可給出任一部件、部件組，關于任一
點、線的力矩。
計算結果的流場后處理可以使用ICEM CFD的后處理模塊，也可以輸出到其它多種后處
理軟件中，給出流場分布信息。
4. 并行計算
基于分區算法，Cart3D 可用于并行計算，使用64 個處理器并行計算，其加速比可達60
以上。Cart3D 可自動進行分區網格劃分，用戶只需設置參數。
5. 批處理計算
概念和初步設計階段，除了布局方案多以外，每個方案需要計算的狀態也是大量的。
Cart3D 以快速求解為基礎，針對多狀態求解，專門提供的批處理計算功能。
展開 CFD 全局體網格參數
此方法采用自底向上的網格生成方法(Delaunay Tetra算法)。其參數設置面板如圖3所示。此方法要求存在封閉的面網格，若當前沒有面網格，則軟件會先根據全局網格參數或面網格參數生成面網格。
提示：對于采用Delaunay方法生成體網格來說，可以先生成面網格(ICEM CFD生成或其他第三方軟件生成),然后在生成體網格過程中讀取已存在的面網格。
圖3 Delaunay方法參數設置面板
Delaunay Scheme:可采用兩種方法：Standard及TGlib。其中，Standard方法為基于歪斜修正算法；而TGlib則基于FLUENT Meshing中的Delaunay體網格生成算法，在壁面附近采用緩慢過渡，而在計算域內部采用快速過渡。
Use AF：激活此項則使用FLUENT Meshing Advancing Front Delaunay算法，此算法與標準的Delaunay算法相比，增加了光順過渡。
Memory Scaling Factor：實際內存為初始的內存需求與該值的乘積。
Spacing Scale Factor：四面體網格從表面向中心擴展的比率。
Fill holes in volume mesh：若激活此項，則用體網格填充孔洞。
Mesh internal domains：若激活此項，則內部體積域會被劃分網格。
Flood fill after completion：若激活此項，則體網格會根據材料點進行創建。
Verbose output：若激活此項，則輸出更多信息幫助用戶調試。
Delaunnay方法能夠生成高質量的四面體網格，但前提是生成高質量的面網格。
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