映射網格的案例
原創#在abaqus中建立實際形貌的二維或準三維材料映射網格模型
<p>1 mapped mesh映射網格是做什么的？</p><p>abaqus是一款功能非常強大的有限元分析軟件，然而，它的網格劃分功能并不是非常出色，因此，很多人做前處理時都會轉到專業的網格劃分軟件（例如hypermesh或ansa等等）。當你的模型非常復雜的時候（包含很多碎片零散的不規則塊體），采用建立幾何模型再劃分網格，得到的網格質量往往不敢恭維，而且一般復雜模型只能劃分三角形網格或者四面體網格（這對于很多人來說并不是想要的網格單元類型），因此，我們需要使用另一種方法來進行復雜模型的建立，同時要保證網格質量非常高，目前，比較流行的就是采用mapped mesh映射網格，它可以把非常復雜的模型細節體現出來，并且，網格質量非常高，完全可以滿足科研人員的要求。</p><p>2 以前的mapped mesh映射網格的建立方法</p><p>目前，大家對于映射網格的使用比較少，關鍵是它的建立過于復雜，很多人員并沒有掌握這門技術，據了解，這種模型的建立可以通過MATLAB編程、Python編程、C++編程實現，或者通過CAD處理圖形導入ansys再導入flac3d等進行處理得到，這些方法網格局限性很大，操作也不方便，流程復雜，或者需要很高的編程基礎要求，所以，很多人都望而卻步。
展開 原創#含有弱結合界面的實際形貌映射網格有限元模型建立
<p>上個帖子說了映射網格模型的建立，在很多情況下，顆粒和基體的結合界面是弱結合的，而且在很多情況下我們需要考慮這一層弱界面的開裂，那么我們就需要在映射網格中分離出來這層弱結合界面，用于以后的有限元分析計算，下面給出兩個效果圖：</p><p>3 win7圖標的映射網格有限元模型--含弱結合界面</p><div contenteditable="false" width="100%"><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201810/adee8e81908942a98b3f7d011ea18689.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/adee8e81908942a98b3f7d011ea18689.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/adee8e81908942a98b3f7d011ea18689.jpg?
展開 #二維（2d）和三維（3d）voronoi（泰森多邊形）（映射網格）生成插件 ￥499
</em></p><p>***********************************</p><p>這里基本介紹了如何在MATLAB中建立三維voronoi后再導入到二維中的詳細過程，但是總感覺這個過程比較繁瑣，另外也有通過python二次開發進行直接在ABAQUS中建立模型，具有代表性的的就是星辰北極星團隊開發的voronoi插件，使用起來非常方便，當然，個人也做了一個生成voronoi3d晶粒的程序，但是，這些都是先建立幾何模型后再進行網格剖分，網格的邊界和晶粒邊界一致，這樣對于三維voronoi來說，由于結構比較復雜，網格劃分起來往往都比較困難，要不然就是單元少網格不好，要不然就是網格還可以但單元太多了，這就比較糾結了，所以，我們想著通過現在也是比較流行的映射網格來劃分voronoi體，這樣就不會出現上面單元數量與單元質量之間的矛盾了，這方面具有代表性的是neper軟件，但是neper是一個基于linux的小眾軟件，大部分人都不懂或賴得使用，這里我們介紹一款ABAQUS的voronoi映射網格生成插件，二維的其實比較好做，只要生成了二維voronoi圖片，然后，結合我們前期帖子中介紹的基于實際形貌的映射網格生成方法即可得到，但是對于三維的模型，因為是3d空間，這種方法就無能為力了，因此只能通過二次開發編程實現。
展開 自編程實現不同單元類型的網格映射（包括像素網格）-原創帖
前面帖子講解的都是基于第三方軟件進行像素網格或者界面自適應網格的生成方法，在本帖簡單展示下通過自編程插件或程序實現網格映射，這樣做的優點是：不針對某類單元、不針對幾何形狀、不針對幾何空間、整體效率高、方式多樣、操作簡單、節約時間，缺點是：不能處理真實形貌SEM圖片的網格映射。
具體思路在一個model中建立一個目標part1，進行多區域劃分，然后復制建立一個與目標part相同尺寸的無區域切分part2（模型樹里刪除切分操作即可），然后進行網格劃分，最后通過自編程插件或程序實現無區域切分part2網格到目標part1的映射。
下面給出幾個不同的例子;
1 規則形狀純四面體網格
2 規則模型純三角形網格
3 規則模型四邊形和三角形混合網格
4 規則模型純六面體網格
5 規則模型純四面體網格
6 規則模型純鍥形體網格
7 規則模型六面體和鍥形體混合網格
8 非規則形狀二維模型網格映射
純四邊形
純三角形
四邊形和三角形混合
9 非規則形狀三維模型網格映射
純六面體
純四面體
純鍥形體
六面體和鍥形體混合
最后給出總結如下圖所示;
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展開 
原創#含有預制裂紋和弱化界面的映射網格模型的開裂分析
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</div><p>總結：使用映射網格模型+批量cohesive單元+隱式或顯示分析可以很好地模擬裂紋擴展，而且使用映射網格對模型的整體收斂性是有很大幫助的</p><p><br></p><p>ABAQUS斷裂模擬收徒 ，保證快速學會各種ABAQUS斷裂模擬方法 1200/人（將享有各種插件以及程序，價值3000+、專門定制視頻、全程親自教學、各種模型調試及解答問題等等，傾囊相教）</p>
展開 基于ANSYS 立方體用球減去一個角和球的映射網格方法 ￥10
對于一個立方體用球減去一個角和球的映射網格方法，
模型如下：
畫分好的六面體網格
收費內容是建模命令流。
ANSA極簡案例｜06 生成二維映射網格
5 生成網格
指定網格尺寸，并生成網格。
調整尺寸挺煩的，懶得寫了，自己看視頻吧。
（完）
文章來源：CFD之道
基于oof2實現不同單元類型的網格映射（包括像素網格）-原創帖
上一個帖子講了通過二次開發編程實現不同單元類型的網格映射，本帖再介紹下oof2實現不同單元類型的網格映射，這種方法有個限制條件：暫時不能用于三維模型（初步功能開啟），但是它也有一個優點是對于真實形貌的SEM圖像也是可以處理的。
主要思路：在導入oof2前對圖片中不同區域賦予不同顏色，然后在oof2中進行圖像處理，然后建立不同顏色像素集合，再進行骨架劃分，同一個圖片可以進行不同的種類的骨架劃分，然后對骨架進行細化、界面捕捉、分割、光滑等處理，最后生成有限元網格，導出ABAQUS格式。
下面給出在oof2中處理的不同形狀、不同單元類型的二維模型示例圖（這只是一個例子展示，大家不用較真，圖片在ps中進行了輕微處理，獲得的網格界面處理的非常好）：
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展開 【Abaqus二次開發】骨料隨機填充及映射網格法
</p><h2 class="ql-align-center"><strong>3.網格映射法</strong></h2><p>如前面所屬，網格映射法生成隨機骨料填充模型有些優勢，一定程度上可提高精度，或說結構性網格好看；但其缺點也比較明顯，當網格長度比較大時很容易導致骨料變形；此外如果參考模型中網格很細的話映射需要較長時間。下面是采用網格映射法建立的模型：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/ce39e33bc486478fa4093e6448e9e4b4.gif" title="2D_pro.gif" alt="2D_pro.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/ce39e33bc486478fa4093e6448e9e4b4.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/ce39e33bc486478fa4093e6448e9e4b4.gif?
展開 使用 COMSOL 軟件求解經典 CFD 基準問題：頂蓋驅動空腔
通過映射網格劃分將域離散化
既然定義好了邊界條件，接下來思考如何將求解域離散化。頂蓋驅動空腔問題是演示如何借助映射網格高效且有效地對四邊形幾何進行離散化的完美示例。映射網格使用矩形單元進行域離散化。我們無需均勻分割這些單元。事實上，我們可以利用網格序列中的映射 節點下的分布 子節點沿邊界定義單元之間的距離。在頂蓋驅動腔體中，我們希望在流動梯度更高的地方，也就是無滑移壁附近堆疊更多單元，這樣就可以在所有邊上施加對稱分布特征。
頂蓋驅動空腔模型的映射網格。
此例中，我們對正方形劃分了映射網格，事實上該技術可應用于任何四邊幾何結構。我們甚至可以將不規則的幾何結構分割成多個四邊實體，從而更方便地劃分映射網格。一些情況下，映射網格比自由三角形網格的計算效率更高，而且更容易控制單元間距。與映射網格相關的案例，請參考平板上方的非等溫湍流和管式反應器中的分解反應教程。
CFD 仿真結果與文獻數據對比
現在我們一起查看結果。首先是采用彩虹色表繪制的空腔內的速度大小，以及利用向量圖指示的流動方向。可以看到，空腔頂部的速度接近于 U = 1，此處的流體流動是由移動壁驅動的。流體被推向右側的壁后，先向下流動，再回到腔體左側。運動在空腔中心產生了一個大型渦流。圖片顯示，當雷諾數較低，例如等于 100 時（左圖），由于粘性項較大而造成的能量損耗，空腔中心的速度較小。雷諾數增加到 10000 后（右圖），空腔內的速度加快，渦流明顯擴展到了空腔底部。
當雷諾數等于 100（左圖）和 1000（右圖）時，空腔內的流體速度和流動方向。
頂蓋驅動腔是一個基準問題，因此我們需要參考現有文獻（Ref. 1）進行比較。首先查看空腔中心線上的速度。下方左圖沿垂直中心線繪制了速度（u）的 x 軸分量，右圖為沿水平中心線的速度（v）的 y 軸分量。
展開 有限元仿真分析技術中網格劃分的類型與步驟
在有些情況下，必須要用六面體單元的退化形式來進行自由網格劃分，比如，在進行混合網格劃分（后面詳述）時，只有用六面體單元才能形成金字塔過渡單元。對于計算流體力學和考慮集膚效應的電磁場分析而言，自由網格劃分中的層網格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。
二、映射網格劃分
映射網格劃分是對規整模型的一種規整網格劃分方法，映射網格要求面或體的形狀是規則的，也就是說它們必須遵循一定的規則。
給面劃分四邊形映射網格時，必須滿足3個條件：
1、此面必須由3或4條線圍成。
2、在對邊上必須有相等的單元劃分數。
3、如果此面由3條線圍成，則三條邊上的單元劃分數必須相等則必須是偶數。
給體劃分六邊形單元映射網格時，必須滿足4個條件：
1、它必須是磚形（六面體），楔形體（五面體）或四面體形。
2、在對面和側邊上所定義的單元劃分數必須相等。
3、如果體是棱柱形或四面體形，在三角形面上的單元劃分數必須是偶數。
4、相對棱邊上劃分的單元數必須相等，但不同方向的對應邊可以不相等。
對于三維復雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進行映射網格劃分。也可以用連接的方式來得到規則的面和體，連接后生成的線或面對任何實體建模操作都是無效的，僅用于網格的劃分。
面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。注意線與線的夾角不要太大或太小。
體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。
展開 
復雜幾何模型網格劃分技術
對于計算流體力學和考慮集膚效應的電磁場分析而言，自由網格劃分中的層網格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。
2 映射網格劃分
映射網格劃分是對規整模型的一種規整網格劃分方法，其原始概念是：對于面，只能是四邊形面，網格劃分數需在對邊上保持一致，形成的單元全部為四邊形；對于體，只能是六面體，對應線和面的網格劃分數保持一致；形成的單元全部為六面體。在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1. 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。
2. 面上對邊的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
3 .面上可以形成全三角形的映射網格。
4. 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯成一個面，以使得對于網格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5. 體上對應線和面的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
對于三維復雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進行映射網格劃分。當然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時間和精力較多。 面的三角形映射網格劃分往往可以為體的自由網格劃分服務，以使體的自由網格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個狹長面的短邊方向上要求一定要有一定層數的單元、某些位置的節點必須在一條直線上、等等。
展開 ANSYS網格劃分詳細介紹
對于計算流體力學和考慮集膚效應的電磁場分析而言，自由網格劃分中的層網格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。
二、 映射網格劃分
映射網格劃分是對規整模型的一種規整網格劃分方法，其原始概念是：對于面，只能是四邊形面，網格劃分數需在對邊上保持一致，形成的單元全部為四邊形；對于體，只能是六面體，對應線和面的網格劃分數保持一致；形成的單元全部為六面體。在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。
2 面上對邊的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
3 面上可以形成全三角形的映射網格。
4 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯成一個面，以使得對于網格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5 體上對應線和面的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
對于三維復雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進行映射網格劃分。當然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時間和精力較多。面的三角形映射網格劃分往往可以為體的自由網格劃分服務，以使體的自由網格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個狹長面的短邊方向上要求一定要有一定層數的單元、某些位置的節點必須在一條直線上、等等。
展開 復雜結構的網格劃分方法比較
體上對應線和面的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
對于三維復雜幾何模型而言，通常的做法是利用線面切割功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進行映射網格劃分。當然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時間和精力較多，但能保證較高的網格質量。
拖拉、掃略網格劃分
對于由面經過拖拉、旋轉、偏移等方式生成的復雜三維實體而言，可先在原始面上生成殼單元形式的面網格，然后在生成體的同時自動形成三維實體網格。對于已經形成好了的三維復雜實體，如果其在某個方向上的拓撲形式始終保持一致，則可用掃略網格劃分功能來劃分網格；這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。
在Hypermesh三維面板中的solidmap功能，可以實現幾種形式的拖拉和掃略，如從單元到面，從面到面，可以選擇的拉伸方式也多種，根據具體的情況進行靈活選擇，通常，采用掃略方式形成網格是一種非常好的方式，對于復雜幾何實體，經過一些簡單的切分處理，就可以自動形成規整的六面體網格，它比映射網格劃分方式具有更大的優勢和靈活性，一般情況下，要把復雜的幾何模型劃分成完全的六面體單元，通過幾何處理來分塊，再用掃略功能是最主要的劃分方法。
在ANSA下，情況也類似，ANSA是很具優勢的基于幾何的分網軟件，其建面功能十分強大，在沒有體這一概念的情況下，可以實現模型的分塊，操作簡單但效率很高，是未來分網軟件發展的大趨勢
混合網格劃分
混合網格劃分即在幾何模型上，根據各部位的特點，分別采用自由、映射、掃略等多種網格劃分方式，以形成綜合效果盡量好的有限元模型。混合網格劃分方式要在計算精度、計算時間、建模工作量等方面進行綜合考慮。
展開 ANSYS的MESH200單元應用方法
為能夠對面進行映射網格劃分，把磁體橫截面切割成圖2所示的相互連接都是4條邊的面，因為面映射網格劃分的條件是面是3條或4條邊。
圖2
定義2個單元:MESH200單元用來劃分磁體橫截面，SOLID45單元用于拖拉橫截面后生成的磁體三維模型。設置MESH200單元的KEYOPT(1)=6，即MESH200單元是4個節點的四邊形單元。對所劃分的網格大小進行總體單元大小的控制，設置總體單元尺寸為10mm用MESH200單元映射網格劃分后的磁體橫截面見圖3所示。
圖3
設置拖拉網格的屬性:SOLID45單元，沿著拖拉的徑向方向設置拖拉的份數為42份。然后執行把圖3的磁體橫截面沿著該面的徑向拖拉，生成圖4所示的網格。
圖4
拖拉后的磁體有限元模型中MESH200單元不參與以后的計算，可以保留也可以刪除。不刪除，即使要顯示保留有MESH200單元的磁體中截面結果云圖時，MESH200單元也是不能激活的，在操作時MESH200單元可以自動避開選擇。
對于該磁體橫截面的網格劃分也可以選擇面單元來實現，比如PLANE42單元，但是平面單元的使用有局限性，模型只能建立在XY平面上，建在其他平面上用平面單元是劃分不了網格的，而MESH200單元就沒有這樣的限制。如果選用PLANE42等平面單元來劃分面后再拉伸成體，最后求解時一定要把面上的單元清除掉，否則可能會導致求解出錯。
(2)掃掠網格
許多要分析的實際結構都是比較復雜的、不是規則的幾何體，要對這樣的幾何體劃分成規則的六面體網格，也可借助MESH200單元來完成。如航空發動機的壓氣機葉片的榫槽結構不是規則的幾何形狀(見圖5)，要對其劃分規則的六面體單元，可以借助MESH200單元先劃分面，然后進行體掃掠網格劃分。
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