網格自動生成
關注創建者：天洑軟件 創建時間：2021-12-10
網格自動生成的視頻教程
Python在仿真中的應用_自動生成LS-DYNA材料卡片
本視頻主要介紹通過PYTHON實現快速生成DYNA材料，在學習完本視頻后可以獲得課程中涉及的腳本和資料。 在仿真中，材料設置對結果準確度影響非常大，本視頻是以寶鋼材料標準里的性能參數為基礎，進一步提高材料性能在仿真中表現的準確性。 以視頻中的思路，可以方便地應用到其他的求解器，比如：自動生成Abaqus材料卡片。
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tcl調用vbs腳本，實現word/excel/powerpoint報告或者文檔自動生成
tcl調用vbs腳本，實現word/excel/powerpoint報告或者文檔自動生成。 主要包括vbs腳本格式轉化、tcl對vbs代碼的處理、簡單實操過程。
￥20 28分鐘 25播放
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網格自動生成的實例教程
C3-實例-四面體網格自動生成ValveNaturalV10.pdf
C4-棱柱體網格自動生成V10.pdf
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 三種網格生成法之間的差異 (Three Mesh Types of Solid Meshing Method)
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。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格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格，以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法，使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此，CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求，系統便會產生發散或不合理的結果，尤其是較薄的塑件。
另一方面，混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于，經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。一般而言，它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來，便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者，亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
展開 在CFD分析的全自動優化過程中，一個關鍵任務就是如何實現模型、網格的自動生成以及CFD流場分析的自動運行。最近，我們在的一個名為“GAMMA”研究項目中，遇到這樣一個難題——要求自動的生成一個結構化網格。
為什么要結構化網格
與非結構化網格相比，結構化網格可以極大地加快流場分析，并且能得到一個精度較好的結果。在大型設計研究中進行高質量的分析時，兩者都可以很好的應用。然而，在優化研究中，非結構化網格的自動化生成會更加容易實現——只需幾何模型就可以實現。結構畫網格卻不是這么簡單。
結構網格的挑戰
關鍵問題在于結構化網格如何去填充一個任意幾何的全部特征？舉個我們研究的例子，例如渦輪增壓器的蝸殼，它就存在一個雖然很小，但卻很難處理的幾何特征——蝸舌。如下圖所示：
蝸舌區域是蝸管體和出口段之間的過渡區域。這對于結構網格來說有點復雜。對于蝸管主體，可以很好劃分結構化網格，一般這部分的結構化網格方式比較明確。但是在蝸殼存在蝸舌結構，如何對蝸舌處劃分結構化網格？在這里就有一些用戶迷茫了。
幾何框架
考慮在這樣的蝸殼幾何生成結構化網格，那么就需要要為網格系統提取一些有用的信息。對于各類復雜幾何，是不可能只以一種方式來自動生成結構化網格。我們所做的不僅是生成出新設計的網格，還基于CAESES軟件建立一套基于模型參數化的幾何框架（能引導生成結構化網格），它在某種邏輯上展示了網格是如何劃分的，然后用該幾何框架生成結構畫網格。下圖展示了幾何框架是如何布置的。
通過這些幾何信息，實現了對這個復雜幾何結構的結構化網格劃分。由于這些內部曲線是模型本身的一部分，所以當修改蝸殼的設計變量時，它們也會自動調整。對于無界面使用者，也可以在優化過程中通過腳本形式創建幾何，實現相同的效果，例如通過外部優化工具控制。這也使得該方法能直接適用于HPC環境。
展開 
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操作步驟：
打開“工具” → “BatchMesher”
將5個零件層拖入任務列表
為每個部件選擇對應的網格參數模板（李工預先創建了“碰撞分析_殼單元”模板，包含上述參數設置）
勾選“生成網格后自動檢查質量”
點擊“開始”
功能點：PreSys 2026R1 BatchMesher功能增強，新增特征識別（孔、圓角、倒角、法蘭等
2、AI智能網格
針對網格生成高度依賴人工經驗難題，AICFD 2026R1版本AI網格算法重大更新：
多域復雜場景支持：可處理包含旋轉機械、多部件裝配、復雜流道在內的多域幾何，自動識別域間交界面并生成保形、保特征的體網格，實現一鍵式全自動網格生成。
智能網格技術與高性能計算
HEXMESH六面體網格自動生成：相比傳統四面體網格，計算精度提升30%-50%
自適應網格重劃分：在大變形分析中自動優化網格質量
分布式并行計算：支持千核級并行，計算速度提升顯著
GPU加速支持：利用顯卡并行計算能力進一步提升求解效率
4.
技術方案：
UAVSim 的網絡模塊基于自研的結構網格自適應技術（SAMR）來生成自適應網格，其具有以下幾點優勢：
①網格自動生成
SAMR 技術主要基于笛卡爾網格，其網格結構相對簡單，天然適合自動生成網格。即使面對復雜的無人機幾何形狀或存在一定幾何缺陷（如輕微不平整、小空洞等）的模型，也能通過適當處理成功生成網格。
全自動網格生成，即使不具備高階 CAD 知識的用戶也能輕易上手。精準的 3D 立體顯示技術有助于用戶深入解析產品，檢視流動和熱性質變化，在實體模具成型前即完成優化。Moldex3D eDesign Plus 為客戶提升產品質量和成本效益，爭取最佳上市時機。
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
我們把機織蜂窩復合材料自動生成網格這個技術也軟件化。
纖維材料方向的處理
我們知道纖維束是橫觀各向同性的，橫觀各向同性只是聽起來像各向同性，它實質上還是個各向異性，需要根據其走向給單元賦材料方向。
由于我們事先建立了纖維軌跡的理論模型，三維網格也是通過截面貫穿軌跡得到的。
混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說，這是一大缺點，雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境，Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM，使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外，BLM 所產生的實體網格質量相當良好，已足以進行 CAE 分析，可取得準確的結果。
上圖為網格劃分工作流程示例，其中多種工具可自動生成網格。工程師在 HyperMesh 操作過程中，可靈活選擇交互式調用這些工具。
3. 速度與求解器性能
在處理大型裝配體、設計迭代與優化工作時，工程師希望求解速度更快 —— 以實現更短的設計周期與更優的結果。
Moldex3D新增功能讓用戶于建模時能更客制化的生成所需網格，如更方便的撒點設定、自動替換接觸面表面網格、更彈性的進階表面網格生成參數、區域自動加密的選項等工具，讓使用者不再被預設參數限制網格的分布。
以下介紹表面網格自動估算與自動替換網格接觸面功能，此功能幫助用戶更容易產生完全一致的接觸面網格，進而保證連續性之分析結果，避免特定情況下非匹配網格會導致之分析誤差。
Step1.
