混合網(wǎng)格生成
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
混合網(wǎng)格生成的視頻教程
笛卡爾網(wǎng)格生成工具VisCART多個域網(wǎng)格生成教程
對法國ESI公司的的笛卡爾網(wǎng)格生成工具VisCART的多域網(wǎng)格的生成過程進行錄制，演示整個網(wǎng)格生成過程。
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ICEM結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格劃發(fā)
1、查看網(wǎng)格方法； 2、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格一般畫法； 3、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格交界面共節(jié)點的方法；
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混合網(wǎng)格生成的實例教程
作為 CFD 從業(yè)者，您是否遇到過在流動快速變化的區(qū)域生成網(wǎng)格的困難，尤其是沿著邊界層或壁邊界？Fidelity Pointwise T-Rex 網(wǎng)格劃分可用于近體網(wǎng)格劃分或邊界層網(wǎng)格劃分，并對對稱邊界進行特殊處理。
T-Rex 是一種先進的自動化混合網(wǎng)格生成方法。T-Rex 生成混合網(wǎng)格，通過擠壓高質(zhì)量、高縱橫比的四面體層來解決粘性流動中的邊界層、尾流和其他現(xiàn)象，這些四面體可以后處理成棱鏡堆疊。該算法包括用于優(yōu)化細胞質(zhì)量和避免相鄰細胞層碰撞的工具。T-Rex 已用于許多應(yīng)用，包括圖 1 中的轎車。
圖 1. 圍繞通用汽車轎車幾何形狀的 T-Rex 網(wǎng)格剖切圖。
霸王龍算法概述
在深入研究您可以用它做什么之前，讓我們先看看 T-Rex 是如何工作的。
該算法從圍繞表面網(wǎng)格周邊分布點開始。這是最初的擠壓前沿。
邊界點一次一個地擠出（或推進）到表面網(wǎng)格中。對于用戶指定的步長，擠出垂直于邊界。這會為拉伸點創(chuàng)建一個候選位置。
檢查候選點以確保它不會與任何其他擠壓前沿發(fā)生碰撞。
如果候選點通過碰撞測試，則與之前的前沿相連，形成一個三角形單元格。另一方面，如果測試失敗，則拒絕候選點，并在該點局部停止擠壓。
逐點繼續(xù)擠出，步長以用戶指定的速率增加，直到擠出的三角形各向同性、碰撞測試失敗或達到最大層數(shù)。這是最后的戰(zhàn)線。
基于 Delaunay 的各向同性網(wǎng)格器填充最終前沿所包圍的區(qū)域。
如何使用 T-Rex 進行表面網(wǎng)格劃分？
非結(jié)構(gòu)化表面網(wǎng)格使用 Delaunay 技術(shù)自動初始化，該技術(shù)在整個表面生成各向同性單元。使用Grid菜單中的T-Rex命令設(shè)置T-Rex屬性，然后重新初始化。
圖 2. T-Rex 技術(shù)通過網(wǎng)格菜單應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。
展開 然而，純六面體網(wǎng)格仍然可以是非結(jié)構(gòu)化的，如果它們沒有（i,j,k）坐標(biāo)，將其稱為“結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格”在形式上是不正確的。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格在工業(yè) CFD 領(lǐng)域很受歡迎，因為可以相對容易地在復(fù)雜的幾何形狀上生成這類網(wǎng)格。然而，由此生成的單元往往屬性不夠完美，如偏斜過大和對齊效果欠佳，因此由于截斷誤差高和數(shù)值擴散，這往往會降低求解器的準(zhǔn)確度。
3、混合網(wǎng)格劃分
為了完美兼顧準(zhǔn)確度、速度和靈活性，一些現(xiàn)代 CFD 求解器會使用混合網(wǎng)格，它們由結(jié)構(gòu)化模塊和非結(jié)構(gòu)化區(qū)域以及許多不同的單元類型組成。通常情況下，近壁面網(wǎng)格將使用棱柱層來表示邊界層，然后隨著網(wǎng)格不斷偏離幾何模型而過渡到其他單元類型。
為什么網(wǎng)格劃分很重要？
網(wǎng)格的質(zhì)量（由網(wǎng)格中每個單元的幾何指標(biāo)衡量）會影響 CFD 解決方案的準(zhǔn)確性和收斂性。要想實現(xiàn)良好的仿真效果，在準(zhǔn)確度和計算資源之間取得平衡非常重要，為此，要進行網(wǎng)格敏感性測試。對于某些幾何形狀，粗糙的網(wǎng)格就足以滿足仿真需求。因此，CFD 應(yīng)用的要求決定了所需的網(wǎng)格質(zhì)量和求解準(zhǔn)確度。
如何生成高保真網(wǎng)格？
網(wǎng)格劃分是 CFD 工作流程中最耗時的部分，對仿真結(jié)果影響很大。
以下三個步驟可以確保生成高質(zhì)量的網(wǎng)格：
01 幾何清理和水密幾何體
清理幾何體有助于節(jié)省仿真時間，這也是 CFD 分析的關(guān)鍵步驟，通常需要耗費幾天甚至數(shù)周的時間，具體取決于幾何體的復(fù)雜程度。確保幾何體沒有無關(guān)的特征、層和表面，有助于得出更精確的流體流動解。此外，水密幾何體有助于求解器針對不同的流域進行仿真。
02 物理學(xué)關(guān)鍵區(qū)域的網(wǎng)格細化
網(wǎng)格間距如果不能求解流體變量的局部變化，就會引入離散化誤差。然而，如果網(wǎng)格過于精細，就會增加不必要的計算時間和工作量。
展開 配有幾何模型，可跟隨視頻實際操作
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。現(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 混合網(wǎng)格，指的是模型中同時存在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的情況。
采用混合網(wǎng)格的主要優(yōu)勢在于：對于復(fù)雜的幾何，我們可以將其分解成多個幾何，對于適合劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分方式，而對于非常復(fù)雜的部分，可以使用非結(jié)構(gòu)方式進行劃分。
在ICEM CFD中進行混合網(wǎng)格劃分的一般步驟。通常分為以下幾步：
（1）幾何準(zhǔn)備。對于本身就是多個幾何的情況，因為處理方式簡單，這里不做討論。這里要說的是一個連續(xù)的幾何，我們需要在ICEM CFD中將其進行分割成多個部分。這里可以運用的部分主要在于ICEM CFD的幾何創(chuàng)建功能，包括點、線生成以及面切割。
（2）part創(chuàng)建。在這一步中需要將體分解成多個部分分別放入不同的part中。同時畫四面體區(qū)域創(chuàng)建body。注意，這里我們需要創(chuàng)建面將四面體部分封閉，同時要將創(chuàng)建的面放到一個獨立的part中，因為后面的節(jié)點合并中需要使用到它。
（3）創(chuàng)建block。注意這里創(chuàng)建block的時候要選擇劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的幾何。
（4）劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。分別分別為左右兩側(cè)劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并load from blocking使之成為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格形式【只有這樣才能與中間聯(lián)接】
（5）劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。---注意這里一定要選“可見部分”選項，而不是“ALL”
（6）交界面的處理。將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格節(jié)點對其。
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混合網(wǎng)格生成的最新內(nèi)容
三維機織復(fù)合材料簡介
三維機織又稱2.5D，和平面機織材料相比，它的經(jīng)紗可以穿越厚度方向的其他層，上下交織，經(jīng)緯互鎖。
這種結(jié)構(gòu)本質(zhì)上還是由經(jīng)緯兩組紗構(gòu)成，但是又具有了厚度方向紗線，因此稱2.5D。
這種結(jié)構(gòu)的好處就是經(jīng)緯互鎖，層層交聯(lián)，抗分層特性好。
層合板確實容易分層，但是成型前層層不相干，實際制造中逐層鋪貼過程可以讓樹脂和纖維充分浸潤。或者直接每層制成預(yù)浸料
上一期提到，最近解決了纖維軌跡到三維網(wǎng)格生成技術(shù)。
熟悉我們號的朋友應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了，如果說“靜界有限元”有什么特色的話，那一定是圍繞工程問題，具有系統(tǒng)性的解決方案和配套技術(shù)。我們在仿真、試驗的同時，長期致力于各種配套軟件工具的開發(fā)，做一個東西對應(yīng)開發(fā)一套軟件，讓其他人也能用。
很多事的根源，都要追溯到開頭。開頭是怎么開的，很大程度會影響一個人的后續(xù)職業(yè)生涯。
四面體網(wǎng)格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網(wǎng)格建立方法。使用者可以從封閉表面網(wǎng)格輕松建立四面體網(wǎng)格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素，才能達到與其他實體網(wǎng)格類型相同的網(wǎng)格質(zhì)量。此處描述的網(wǎng)格質(zhì)量是由 Moldex3D Mesh 中的質(zhì)量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數(shù)目所定義。使用四面體網(wǎng)格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數(shù)。因此，
Moldex3D模流分析之3D IC組件10個月前
完成所有IC組件的設(shè)定后即可使用自動生成混合網(wǎng)格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設(shè)定。
注：三種編輯組件設(shè)定的方法，方法一是點選兩下3D目標(biāo)對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標(biāo)對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標(biāo)對象以右鍵點選屬性。
完成所有IC組件的設(shè)定后即可使用自動生成混合網(wǎng)格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設(shè)定。
注：三種編輯組件設(shè)定的方法，方法一是點選兩下3D目標(biāo)對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標(biāo)對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標(biāo)對象以右鍵點選屬性。
完成所有IC組件的設(shè)定后即可使用自動生成混合網(wǎng)格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設(shè)定。
注：三種編輯組件設(shè)定的方法，方法一是點選兩下3D目標(biāo)對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標(biāo)對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標(biāo)對象以右鍵點選屬性。
DEIP是一個田納西大學(xué)土木工程學(xué)院開發(fā)的一個應(yīng)用于MATLAB/Octave的插件，用于將零厚度界面元素插入二維和三維有限元網(wǎng)格。底層算法基于拓撲，適用于混合類型線性和二次元素的復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。插入是根據(jù)整個分析域內(nèi)的區(qū)域或子域指定的。
支持的單元類型包括：
同時該插件目前支持多種有限元軟件的導(dǎo)入格式：
使用效果如下：
也可以應(yīng)用于多晶界面行為研究：
1. 準(zhǔn)備模型 (Prepare Model)
此章節(jié)介紹冷卻分析模塊特點。3D 實體水路分析支持eDesign mode 及 Solid/BLM mode生成的網(wǎng)格。使用者需生成水路網(wǎng)格才可進行水路分析，eDesign mode生成的水路網(wǎng)格可使用2D STL 做3D 實體水路分析。然Solid/BLM mode生成的水路網(wǎng)格就必須為3D實體網(wǎng)格才可做3D 實體水路分析。更多水路網(wǎng)格建構(gòu)細節(jié)
完成所有IC組件的設(shè)定后即可使用自動生成混合網(wǎng)格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設(shè)定。
注：三種編輯組件設(shè)定的方法，方法一是點選兩下3D目標(biāo)對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標(biāo)對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標(biāo)對象以右鍵點選屬性。
完成所有IC組件的設(shè)定后即可使用自動生成混合網(wǎng)格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設(shè)定。
注：三種編輯組件設(shè)定的方法，方法一是點選兩下3D目標(biāo)對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標(biāo)對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標(biāo)對象以右鍵點選屬性。
