網格生成算法
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
網格生成算法的視頻教程
介觀尺度的新一代核心LBM算法案例實操講解突破傳統CFD算法最大障礙網格劃分
新一代介觀尺度的核心LBM算法”，共同突破傳統傳統CFD算法的最大障礙“網格劃分 Mesh Quality”。
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新一代ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術
于此同時，新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術在幾何導入、面網格、體網格的生成環節都配置有大量的工具包可以快速完成網格質量的檢查和優化。 新一代的ANSYS FLUENT流程化網格前處理技術，根植強大穩健的非結構網格生成算法，可以實現以最小化的用戶交互快速穩健地生成非結構網格。
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網格生成算法的實例教程
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 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 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 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 崗位職責：
1、參與網格生成和優化算法和方案的調研和研發，為仿真軟件網格技術方向提供技術支持；
2、參與網格算法的開發與優化；
3、負責網格引擎應用方面開發，如可視化、日志、許可證管理、數據維護等方面。
任職資格：
1、計算機圖形學，力學，機械、數學等相關專業本科及以上學歷；拓撲（數學概念）
2、了解一種或多種網格剖分算法、優化方法以及質量檢查方法優先；
3、了解一種或多種開源網格引擎庫，如GMsh、CGAL、TetGen者優先；主要做仿真，游戲引擎。
4、1-3年，良好的C++編碼習慣及面向對象的編程思想；
5、具備良好的責任感、溝通能力及團隊協作精神，思維敏捷，踏實肯干，積極主動；
6、良好的學習、溝通與表達能力，良好的團隊協作精神與責任感，思維敏捷，踏實肯干，積極主動。
工作地點：深圳、上海、北京
聯系郵箱：lichangyan@yunbosoft.com
公司介紹：深圳云泊軟件技術有限公司于 2023 年 7 月 27 日成立，公司總部位于深圳市龍崗區坂田街道崗頭社區天安云谷產業園二期4棟4007 。公司聚焦于打造高品質面向工業制造領域的前后處理及網格引擎仿真軟件，涵蓋通用前后處理集成平臺、結構前處理軟件、流體力學前處理軟件、高 / 低頻電磁仿真軟件、通用網格剖分軟件等多類產品 ，矢志成為中國仿真產業先進的統一入口及可靠的底座平臺。其核心團隊在大規模、復雜工程項目研發管理方面經驗深厚，匯聚了 CAE 前后處理和網格剖分領域的頂尖人才，這些專家擁有豐富的理論研究、產品開發、工業應用及工程驗證經驗。
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0度攻角結果
5度攻角結果
系統
到目前為止，在流體方向我們已經開發了：
（1） 翼型造型算法和軟件：《葉片/翼型參數化造型技術》
（2） 網格生成算法：
（3）結冰算法和軟件：
（4）不可壓流動求解器
可以說，上述算法模塊已經形成了一個小型的“生態系統”，如果我們再加上翼面升力和阻力計算，基本就可以實現：幾何造形設計、網格生成、CFD計算、冰形計算
三維機織復合材料簡介
三維機織又稱2.5D，和平面機織材料相比，它的經紗可以穿越厚度方向的其他層，上下交織，經緯互鎖。
這種結構本質上還是由經緯兩組紗構成，但是又具有了厚度方向紗線，因此稱2.5D。
這種結構的好處就是經緯互鎖，層層交聯，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浸料
上一期提到，最近解決了纖維軌跡到三維網格生成技術。
熟悉我們號的朋友應該也發現了，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，具有系統性的解決方案和配套技術。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，做一個東西對應開發一套軟件，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職業生涯。
崗位職責：
1、參與網格生成和優化算法和方案的調研和研發，為仿真軟件網格技術方向提供技術支持；
2、參與網格算法的開發與優化；
3、負責網格引擎應用方面開發，如可視化、日志、許可證管理、數據維護等方面。
01 多重網格方法介紹
多重網格方法是一種高效求解偏微分方程離散系統的迭代方法，其核心思想是通過不同網格層次的協同作用加速收斂。它分為幾何多重網格（Geometric Multigrid Method, GMG）和代數多重網格（Algebraic Multigrid Method, AMG）兩類，分別基于幾何信息和純代數結構構建。
傳統迭代方法如雅可比(Jacobi)、高斯-賽德爾
DEIP是一個田納西大學土木工程學院開發的一個應用于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雜非結構化網格。插入是根據整個分析域內的區域或子域指定的。
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入格式：
使用效果如下：
也可以應用于多晶界面行為研究：
1. 準備模型 (Prepare Model)
此章節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生成的網格。使用者需生成水路網格才可進行水路分析，eDesign mode生成的水路網格可使用2D STL 做3D 實體水路分析。然Solid/BLM mode生成的水路網格就必須為3D實體網格才可做3D 實體水路分析。更多水路網格建構細節
雙方就結構力學有限元分析、流體力學仿真分析，水動力學仿真分析、幾何劃分與網格生成算法、數據不確定性分析等技術領域進行深入交流，后期將在溯源算法、氣動載荷仿真、核電管道分析、巖土模型算法等課題上展開進一步合作。此外，雙方也將在數字孿生流域、核電專業設計軟件等具體業務層面展開合作。此次會議，雙方希望進一步加深技術合作，持續進行周期性的溝通，以及相互派遣工程師進行駐場交流。
Fluent Meshing簡介
-集成于FLUENT操作環境中(Meshing Mode)
-基于TGRID 發展完善
-包含從CAD導入到體網格生成的完整流程
-兩套工作環境：基于樹狀列表Outline based-(舊工作流程) 、基于流程(模板）Workflow based
■ 網格：
① 新增針對組件對象的網格劃分功能，可以對裝配體一鍵劃分網格；
② 優化二階體網格的生成算法，避免產生負體積網格；
③ 支持輸出網格模型的統計信息。
■ 分析：
① 優化力的施加方式，支持對面、體對象施加總合力，由求解器自動進行均布載荷計算；
② 新增場輸出和歷程輸出設定選項，用戶可根據分析需求增減輸出變量、范圍和頻次。
