非結構化網格劃分的案例
利用圖像識別技術進行全自動非結構化網格劃分
今天給大家分享一個很有意思的劃分網格工具：可以根據圖像進行非結構化劃分網格。
代碼來源：https://github.com/otvam/mesh_from_bitmap_matlab
若Github訪問速度較慢，也可以在公眾號后臺回復：圖像識別劃分網格，便可自動獲取壓縮包。
示例效果
先看看一些效果圖吧：
代碼介紹
主函數文件
用戶可通過調節結構體里面的參數進行圖像的拾取及單元尺寸的控制，需要注意有以下幾點：
在進行選擇圖像時，只能選擇黑、白兩種顏色的圖像，即黑色區域為劃分網格的區域；
圖像通過
imread函數進行讀取，支持
bmp、
png、
jpg格式；
h_min與
h_max分別控制單元的最小尺寸與最大尺寸；
h_growth表示單元尺寸的增長率，具體含義我解釋不清楚，反正，h_growth越大，網格越稀疏，h_growth越小，網格越密集；
scale與
simplify_tol也是控制網格局部加密的函數，會根據內外輪廓進行適當局部加密。
展開 Griddle劃分非結構化網格(FLAC3D和3DEC)
1 引言
結構化網格只能包含六面體，結構化網格在拓撲結構上是均勻的網格，單元之間有規則的連接，這樣使得復雜外形的邊界網格難以生成；而非結構化網格可以包含四面體，沒有規則的拓撲結構，網格節點的分布是隨機的。相對而言，結構化網格比非結構化網格能提供更精確的應力計算結果，但非結構化網格的生成速度要快得多。FLAC3D使用2D Extruder可以產生相對簡單的非結構化網格，對于復雜的幾何形狀，使用Griddle生成網格(Griddle---FLAC3D和3DEC的高級網格劃分工具)。這個筆記試驗了Griddle生成FLAC3D和3DEC的非結構化網格。
2 Griddle組件
Griddle是Rhino的一個插件, 其主要用途是為FLAC3D和3DEC模型進行網格劃分。基本的工作原理是在Rhino生成幾何形狀的基礎之上，Griddle進行表面網格和體積網格劃分，然后輸出為網格數據文件。Griddle共有10個可操作的組件，如下圖所示。
展開 結構化網格和非結構化網格
到目前為止，結構化網格技術發展得相對比較成熟，而非結構化網格技術由于起步較晚，實現比較困難等方面的原因，現在正在處于逐漸走向成熟的階段。下面就簡要介紹一些這方面的情況。
1.1結構化網格
從嚴格意義上講，結構化網格是指網格區域內所有的內部點都具有相同的毗鄰單元。結構化網格生成技術有大量的文獻資料。結構化網格有很多優點:
1.它可以很容易地實現區域的邊界擬合，適于流體和表面應力集中等方面的計算。
2.網格生成的速度快。
3.網格生成的質量好
4.數據結構簡單
5.對曲面或空間的擬合大多數采用參數化或樣條插值的方法得到，區域光滑，與實際的模型更容易接近。
它的最典型的缺點是適用的范圍比較窄。尤其隨著近幾年的計算機和數值方法的快速發展，人們對求解區域的復雜性的要求越來越高，在這種情況下，結構化網格生成技術就顯得力不從心了。
結構化網格的生成技術只要有：代數網格生成方法。主要應用參數化和插值的方法，對處理簡單的求解區域十分有效。
PDE網格生成方法。主要用于空間曲面網格的生成。
1.2非結構化網格
同結構化網格的定義相對應，非結構化網格是指網格區域內的內部點不具有相同的毗鄰單元。即與網格剖分區域內的不同內點相連的網格數目不同。從定義上可以看出，結構化網格和非結構化網格有相互重疊的部分，即非結構化網格中可能會包含結構化網格的部分。
非結構化網格技術從六十年代開始得到了發展,主要是彌補結構化網格不能夠解決任意形狀和任意連通區域的網格剖分的缺欠.到90年代時,非結構化網格的文獻達到了它的高峰時期.由于非結構化網格的生成技術比較復雜,隨著人們對求解區域的復雜性的不斷提高,對非結構化網格生成技術的要求越來越高.從現在的文獻調查的情況來看,非結構化網格生成技術中只有平面三角形的自動生成技術比較成熟（邊界的恢復問題仍然是一個難題，現在正在廣泛討論）,平面四邊形網格的生成技術正在走向成熟。
展開 CFD結構化網格和非結構化網格【學習筆記】
從總體上來說，數值仿真計算中采用的網格可以大致分為結構化網格和非結構化網格兩大類。
1。結構化網格
結構化網格是指網格區域內所有的內部點都具有相同的毗鄰單元,為六面體；在拓撲結構上矩形區域內的均勻網格，其節點定義在每一層的網格線上，且每一層上節點數都相等，但這樣復雜外形的貼體網格生產比較困難。
優點：
在結構化網格中，每一個節點及控制容積的幾何信息必須加以存儲，但該節點的鄰點關系則是可以依據網格編號的規律而自動得出的，因此數據結構簡單，不必專門存儲這類信息，這是結構化網格的一大優點；除此外，還具有的優點是：1：網格生成的速度快；2：網格生成的質量好；3：對曲面或空間的擬合大多數采用參數化或樣條插值的方法得到，區域光滑，與實際的模型更容易接近。它可以很容易地實現區域的邊界擬合，適于流體和表面應力集中等方面的計算。
缺點
適用的范圍比較窄，只適用于形狀規則的圖形。
2。非結構化網格
非結構化網格是指網格區域內的內部點不具有相同的毗鄰單元，可以是多種形狀，四面體（也就三角的形狀），六面體，棱形，也可以是六面體。與網格剖分區域內的不同內點相連的網格數目不同。
優點
非結構畫網格沒有規則的拓撲結構，也沒有層的概念。網格節點的分布是隨意的，因此具有靈活性，
缺點：
計算時需要較大的內存。
3。計算精度主要在于網格的質量（正交性，長寬比），并不決定于拓撲。
來源：流體空間
展開 
Delft3d結構化網格轉MIKE非結構化網格存儲
/// 將delft網格及水深文件轉成DHI的mesh文件
///
/// delft網格文件
/// delft水深文件
/// DHI的mesh文件
public static void CM2FM(string grdfile,string elefile,string meshfile)
{
StreamReader sr = new StreamReader(grdfile);
System.Text.RegularExpressions.Regex regx = new System.Text.RegularExpressions.Regex(@" +|[\r\n]+|ETA=");
string line = sr.ReadLine();
while ((line.StartsWith("*")))
line = sr.ReadLine();
line =sr.ReadLine();
string[] tmp = regx.Split(line.Trim());
sr.ReadLine();
int ig = int.Parse(tmp[0]);
int jg = int.Parse(tmp[1]);
double[,] xpt = new double[ig, jg];
double[,] ypt = new
展開 關于CFD網格結構化與非結構化
拓撲其實就是房子的結構。這么理解拓撲比較容易些，以后認識多了，就能徹底通了。
生成結構化網格的軟件gridgen,icem等等都是需要你去建立拓撲，也就是結構，然后軟件好根據你的機構來建立網格，或者砌磚頭，呵呵。
非結構化網格的生成相對簡單，四面體網格基本就是簡單的填充。非結構化六面體網格生成還有些復雜的。但仍然比結構化的建立拓撲簡單多。比如gambit的非結構化六面體網格是建立在從一個面到另外一個面掃描(sweep)的基礎上的。Numeca公司的hexpress的非結構化六面體網格是用的一種吸附的方法。反正你還是要花點功夫。
另外一點就是，結構化網格可以直接應用于各種非結構化網格的CFD軟件，比如你在gridgen里面生成了一個結構化網格，用fluent讀入就可以了。fluent是非結構化網格CFD軟件，它會忽略那些結構化網格的結構信息（也就是B,I,J,K），當成簡單的非結構網格讀入。非結構化六面體網格就不能用在結構化網格的CFD求解器了。
結構化網格仍然是CFD工程師的首選。非結構化六面體網格也還湊合，四面體網格我就不喜歡了。數量多，計算慢，后處理難看。簡單說，如果非結構化即快又好，結構化網格早就被淘汰了。
總結一下：
結構化六面體：建立拓撲（所有軟件gridgen,icem什么的都是一種拓撲概念，界面不一樣罷了），生成網格
非結構化六面體：學習軟件，gambit用掃描方法，hexpress用吸附方法，按照步驟就行了。
非結構化四面體：簡單，看兩頁教程，搞定，就是簡單填充，沒什么技術含量！
其他非結構化網格，棱形等等：學習軟件，按照步驟，很容易。
不管用什么網格軟件，我們最好有比較扎實的CAD(pro/e, solidworks, UG什么的)基礎。熟練的CAD技術太重要了。
展開 組合結構化和非結構化網格：CFD 工程師的圣杯
作者：Benoit Mallol，Cadence 高級產品工程經理
在 CFD 歷史上，結構化網格最早出現，至今仍在使用。結構化網格具有幾個主要優點，例如精確度、生成速度和細胞的均勻分布。Automesh（以前稱為 Autogrid） 擅長生產這些類型的網格，非常適合具有任何葉片幾何形狀的渦輪機械應用。
隨著幾何形狀的復雜性開始增加（現在通常有超過 10k 個表面），出現了對另一種類型的網格——具有非結構化屬性的網格的需求。某些幾何形狀的問題在于它們在定義（“臟”或“不干凈”）方面缺乏準確性，并且它們沒有呈現出可以應用標準結構化網格拓撲的任何特定趨勢。CFD 用戶必須花費大量時間來定義這些新拓撲并在開始網格化之前清理幾何體。換句話說，一旦幾何圖形超出了結構化網格應用的經典范圍，爭論就會開始：我們什么時候應該堅持創建結構化網格，而不是簡單地切換到非結構化網格？
如果要考慮的唯一因素是要捕獲的物理特性和所需的精度類型，那么這個問題很容易回答。然而，還有第三個因素：流動求解器必須能夠讀取其背后的網格類型，并且由于大多數流動求解器只接受結構化或非結構化網格，這是一個雙贏的局面。
然而，這種看似雙贏的局面正是 Cadence 提供創新解決方案的地方。Cadence 在為相應應用程序提供正確技術方面享有盛譽，因此，我們的工程師在我們的 CFD 套件中開發了一個解決方案，用戶可以通過單擊在網格劃分方法之間切換，使他們不僅可以在同一項目中訪問--但也在同一個視圖中--所有幾何體的部分，無論首選的網格劃分技術如何。
對于類似葉片的幾何形狀，用戶可以應用結構化方法，對于非旋轉部件，如燃燒室、蝸殼等，用戶可以應用非結構化方法，這兩種方法都在 Automesh 中可用（非結構化模塊以前稱為 Hexpress）。
展開 【代碼分享-04-Delft3d結構化網格轉MIKE非結構化網格存儲及Delft3D、MIKE網格生成前處理GIS數據轉換
///
/// 將GIS的線矢量shp文件轉換為MIKE網格繪制需要的邊界xyz文件（格式為：x y connectivity）
///
///
///
public static void Shp2xyz(string shpfile, string xyzfile)
{
if (File.Exists(shpfile))
{
//存儲所有線段的坐標點
List<</SPAN>IList<</SPAN>Coordinate>> lstpts = new List<</SPAN>IList<</SPAN>Coordinate>>();
IFeatureSet fs = FeatureSet.Open(shpfile);
IFeatureList lstf = fs.Features;
foreach (Feature f in lstf)
{
lstpts.Add(f.Coordinates);
}
//寫x,y,connectivity格式ascii文件
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int idx = 1;
foreach (IList<</SPAN
展開 關于結構化網格和非結構網格的適用性問題
關于結構化網格和非結構網格的適用性問題。有些前輩認為，數值計算中應采用結構化網格，如果非結構網格則計算結果將“慘不忍睹”。搞壓氣機計算的同行也認為，必須用結構化網格。然而， 對復雜的計算域，如果采用結構化網格必然造成網格質量的急劇下降，扭曲加大等問題。我覺得這時，不如采用非結構網格。諸位，請提出自己的意見.下面是各位的意見。
我是這樣看的：非結構網格使用很方便，外型越復雜就越顯示出其優越性；至于計算結果的精度，就要看非結構網格在單元網格面、體積處理上方法是不是比結構網格要差。就fluent軟件，它是用體積積分法求解雷諾平均方程的，在單元網格面、體積處理上方法好像是按非結構網格方法處理的。你就是按結構網格方法來生成網格，進入fluent中，進行數值計算時都是按非結構網格來處理，所以在fluent中，你用結構化網格方法生網格，和用非結構網格計算沒多大區別！我說說我個人看法.
計算精度，主要在于網格的質量（正交性，長寬比等），并不決定于拓撲（是結構化還是非結構化）。
例如同樣的2d的10×10的正交網格，fluent采用非結構化方式對網格編號，另一種軟件按結構化網格處理，如果其它條件相同，二者的精度應該是一樣的。
我們通常所說的非結構化網格，第一映象就是網格質量差，不正交的，編排無規律的網格的三角形網格或四面體網格，實際上一個二維區域的三角形網格，如果控制得好（如相鄰控制體中心的連線與公共邊基本接近正交的話），其不結構化網格（網格正交性好）的精度是一致的.
我個人感覺采用結構化網格還是非結構化網格，主要看解決什么問題，如果是無粘歐拉方程的話，只要合理布局，結構和非結構都能得到較為理想的結果。但如果涉及到粘性影響的話，尤其在壁面處，結構網格有一定優勢，并且其對外形適應性差的缺點，也可以通過多塊拼接網格解決。
展開 [轉貼]關于結構化網格和非結構網格的適用性問題的討論
轉自：傲雪論壇
有些前輩認為，數值計算中應采用結構化網格，如果非結構網格則計算結果將“慘不忍睹”。搞壓氣機計算的同行也認為，必須用結構化網格。然而， 對復雜的計算域，如果采用結構化網格必然造成網格質量的急劇下降，扭曲加大等問題。我覺得這時，不如采用非結構網格。諸位，請提出自己的意見
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推力球軸承結構化網格劃分
1、結構化網格劃分思路
1-1、檢查模型
1-1-1、觀察模型（是否為對稱模型，是否需要采用殼/線單元）
1-1-2、簡化模型（去除非關鍵位置圓角，去除破面與多余線體）
1-2、繪制引導面網格
1-2-1、切分實體、平面、繪制引導線
1-2-2、劃分二維網格
生成本案例采用模型如圖1所示
1-3、體網格
1-4、檢查網格
1-4-1、合并網格節點
1-4-2、檢查自由邊、T形邊、網格質量
圖1
2、軸承上環結構化網格劃分
2-1、檢查模型
軸承上環為軸對稱模型，可以通過二維引導網格直接旋轉掃掠獲得結構化網格，去除非關鍵位置圓角后得到如圖2所示
展開 ICEM-蝸殼結構化網格劃分
對于蝸殼結構化網格劃分，核心的部分在于”鴨舌“凸出部分，該部分的塊需要做一些拉伸處理，一步步拉伸塊合并塊的節點，如圖下面的加密的部分，就是塊的核心處理難點
航空發動機尾噴結構化網格劃分
航空航天作為頂尖的科技部分一直都是人們關注的重點，今天我們來介紹一下航空發動機尾噴的結構化網格劃分。
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1. 確定總體劃分思路
1.1 檢查模型
1.1.1 處理模型
1.1.2 切分模型
1.2 繪制引導網格
1.2.1 分隔面
1.2.2 劃分2D網格
1.3 繪制體網格
1.3.1 半側體體網格創建
1.3.2 整體網格生成
1.4 檢查體網格質量
1.4.1 共節點
1.4.2 檢查自由邊
1.4.3 檢查T形邊
1.4.4 檢查網格質量
本案例使用模型
圖1 幾何模型
>>>
2. 開始網格劃分
2.1 檢查模型
2.1.1 處理模型
查看模型是否需要修復/簡化模型（將模型補充完整/去除微小細節特征）。
尾噴屬于薄殼類型的零件，符合抽殼條件，對零件進行抽殼處理，結果如圖2。
展開 非結構化網格：Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分
作者Cadence CFD 解決方案
關鍵要點
Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分是生成非結構化網格復雜幾何模擬的理想方法。
Voronoi 圖是 Delaunay 三角剖分的對偶。兩者都使用相同的點集，并且適用于一個點的屬性也適用于另一個點。
通過使用高階網格劃分流域，Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分有助于深入了解流動行為。
使用 Delaunay 三角剖分創建非結構化網格
在流體系統的計算分析中，用于模擬的網格生成是一種常用的方法。生成的網格可用于模擬廣泛應用中的流動行為或傳熱行為，包括航空航天和汽車行業。
對于復雜的幾何形狀，可以使用 Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分方法完成網格生成。在計算流體動力學 (CFD) 中，這些方法在網格劃分過程中產生準確性和穩定性。讓我們詳細了解 Voronoi 圖和Delaunay 三角剖分的概念，并分析它們對生成高質量網格的影響。
用于網格生成的 Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分
在 CFD 分析中，系統設計人員尋求在幾何域中表示真實的流動問題。網格生成將該域劃分為有限數量的較小單元格，其中控制方程使用不同的技術離散化并求解以用于復雜工程問題的數值分析。這些網格可以是結構化的或非結構化的，具體取決于幾何體的復雜性；但是，它們的質量是模擬準確性的極其重要的決定因素。
非結構化網格更靈活地表示復雜的幾何形狀，通常使用三角剖分方法來精確地表示此類復雜的域。Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分通常用于生成非結構化網格。
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