CFD網格
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-17
CFD網格的視頻教程
Hypermesh在CFD前處理流體網格劃分應用CAE
課程簡介學習收獲： 還在為CFD網格前處理發愁嗎？目前市場上hypermesh教程主要針對結構方面網格處理。本課程主要講解HyperMesh作為CFD仿真做前處理網格處理。掌握 HyperMesh為CFD做前處理的基本思路和方法，CFD網格問題的處理、邊界層網格的控制復雜幾何的CFD處理、外流場網格以及周期邊界網格等實際問題的處理方式。
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CFD網格的實例教程
流體和不同的固體實體網格也是采用放在不同的組件里使用名字來設置邊界條件的。不同類型的體網格交界面處或外邊界處沒有設置邊界條件的地方，在導入CFD求解器時會自動生成外部邊界條件，往往導致出錯，建議合理的設置邊界條件，避免遺漏。設置完邊界條件后可以用尋找自由邊的方法看是否存在 free edge，以此觀察邊界條件的設置是否有誤。綜上，使用 HyperMesh生成網格時從開始就需要做好規劃，方便邊界條件的生成。
5結論
從上述案例中網格的生成過程可以看出， HyperMesh具有友好界面，具有較為強大的幾何處理功能，可以幫助快速生成高質量網格，并且可以實現邊界層生成以及流體邊界條件設置。
課程簡介學習收獲：
還在為CFD網格前處理發愁嗎？目前市場上hypermesh教程主要針對結構方面網格處理。本課程主要講解HyperMesh作為CFD仿真做前處理網格處理。
課程基于 HyperMesh2019講解并兼顧13/14/2017等版本。
能使學習者掌握 HyperMesh為CFD做前處理的基本思路和方法，CFD網格問題的處理、邊界層網格的控制復雜幾何的CFD處理、外流場網格以及周期邊界網格等實際問題的處理方式。
課程思路緊跟實際建模節奏，深入講解CFD前處理過程，使學習者最終可獨立借助 HyperMesh進行CFD前處理。
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ANSA中除了可以利用Length指定網格尺寸外，也可以使用Number進行網格尺寸控制，其對網格尺寸的控制方式與Length相同。
2 CFD網格尺寸控制
CFD計算對網格有特殊的要求，如需要在大曲率的位置進行加密、網格不能過于稀疏等。ANSA提供了對CFD網格的專門控制選項，其可以通過點擊按鈕Perimeters > Specing > Auto CFD打開對話框進行設置。
點擊該按鈕會彈出如下圖所示對話框，同樣可以選擇對幾何邊或幾何面進行設置。
選擇圖形窗口中的幾何后，會彈出如下圖所示對話框。
這里主要設置增長率及最大最小網格尺寸值。
Growth rate：網格增長率。對于流體網格，一般控制增長率在1.1~1.3之間，可以采用默認值1.2。
Maximum length。最大網格尺寸
Distortion angle。畸變角度，和前面設置length時的畸變角意義相同
Minimum length。最小網格尺寸
懶得寫了，看視頻吧。
（完）
文章來源：CFD之道
展開 流體計算（CFD）前處理網格劃分就存在這個問題。下面介紹8款目前流行的CFD網格劃分軟件.
1 常見網格劃分工具
當前市面上有形形色色的網格生成軟件，這里列舉一些最常見的網格軟件。
ANSYS ICEM CFD
ICEM CFD如今是ANSYS軟件中的一個前處理模塊，在早些年（2002）ICEM CFD還不屬于ANSYS，自從被ANSYS收歸旗下之后，ANSYS就將其作為主打前處理軟件對待，后來收購了CFX軟件，ANSYS果斷放棄了CFX原有的前處理模塊（CFX-Build，一款以Patran為基礎開發的CFD前處理模塊），從CFX被收購后的第一個版本（CFX5.7)起，ICEM CFD就被作為CFX的御用前處理器。而在2005年ANSYS收購FLUENT后，ANSYS更是逐漸淡化GAMBIT作為FLUENT的前處理器作用，轉而將ICEM CFD作為FLUENT的前處理器，同時在ANSYS14.5版本之后，將ICEM CFD作為Workbench中的模塊（之前一直作為獨立軟件包）。如今ICEM CFD已經作為ANSYS CFD軟件的前處理器。
總體來說，ICEM CFD是一款功能全面的CFD網格生成工具。其不僅支持block形式的六面體網格，還支持生成四面體，五面體(金字搭)，三棱柱，笛卡爾網格等形式的網格，足以應對任何復雜程度幾何模型的網格生成工作。
ANSYS Mesh
這其實是ANSYS Workbench的網格模塊，為ANSYS Worbench中的求解器（結構、電磁、流體等）提供網格。隨著ANSYS版本的更新，該模塊的網格生成功能也日益強大。據說該模塊在不斷的吸收GAMBIT、ICEM CFD及TGrid（都是ANSYS收購的軟件）的網格生成算法，按照ANSYS的發展策略，可以預測將來ANSYS將會以此模塊作為主打網格生成器。
展開 該框架僅需要一次傳統的CFD模擬，即可實現對網格文件的優化，當CFD模擬計算完成后，從模擬的結果數據中提取壓力、速度、網格的坐標和邊等數據。然后，將這些數據傳遞到屬性計算模塊中，以第t個迭代步驟為例，這一環節里計算如阻力或升力等屬性指標并據此計算出獎勵值rt。然后將獎勵值rt和狀態變量st輸入到圖神經網絡，圖神經網絡做出判斷并去除網格中的某個節點（如圖1中的紅色節點）并對剩余的網格節點進行局部平滑。將原來的速度、壓力等數據插值到新的網格階段得到新的狀態st+1。最后將新狀態下的速度、壓力、網格的坐標和邊等數據傳送到屬性計算模塊實現下一步的迭代計算。經過多次計算迭代即可實現對CFD網格文件的優化。
圖1每一步都是從將當前狀態st轉換為上述圖示開始的。狀態和獎勵rt傳遞到DQN中，通過動作at選擇一個頂點，然后移除選擇的頂點，使用局部平均法對網格進行平滑處理，直到收斂，將速度和壓力插值到新的網格中，創建下一個狀態st+1。使用新的速度和壓力來計算目標屬性，其中計算出獎勵rt+1。這個工作流程創建了雙DQN訓練所需的元組（st, at, st+1, rt+1）。[1]
CFD模擬生成的網格數據可以用一張由節點和邊組成的圖結構來表示，因此MeshDQN框架中采用圖神經網絡，其具體結構如圖2所示。該網絡的主體結構由多層GraphSAGE層和GCN層構成。其中GraphSAGE層主要用于對節點的編碼、GCN層主要用于對節點的分類。各層之間通過Top-K池化層操作后進行數據傳輸。
展開 如今的CFD網格工具越來越多，網格劃分方式的選擇也越來越多樣，每一個軟件都有不同的特點。
如今，CFD仿真軟件種類繁多，解決的問題也在向更復雜的場景發展，如不可壓流場、湍流、轉捩、旋轉機械、多相流等等。
本周討論話題：你用過哪些CFD網格工具？他們有哪些優缺點？你認為未來的CFD前處理趨勢是什么？
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</p><p><strong>3云端仿真后處理：從“望數興嘆”到“指間流沙”</strong></p><p>面對千萬級網格的CFD或FEA結果，本地工作站往往力不從心。戴西3DViz CAE將重計算任務全部放在云端服務器集群：工程師在瀏覽器中打開模型，漸進式流式傳輸技術讓低精度模型先顯示，幾秒內即可預覽全貌；隨著操作深入，高精度細節逐步加載。
講解包括Fluent完整的前處理網格劃分模塊、高精度的求解器、強大的后處理功能，通過案例實操，講解專業的CFD網格生成工具Fluent Meshing，幫助學員掌握Fluent軟件操作及在Ansys Workbench中的界面操作。
矩陣數據結構替換</strong></p><p> LDU矩陣格式在<strong style="color: rgb(15, 133, 214);">減少存儲與訪存冗余的同時，提高了部分預條件子的應用效率</strong>；同時LDU格式與CFD軟件內部的網格相關數據結構<strong style="color: rgb(15, 133, 214);">更加契合</strong
提供統一的導入/導出接口，支持多種數據格式（CAD、網格、CFD/FEA中間格式、實驗數據等）。</p><p>2. 實現單元格/節點處的單位轉換、坐標系映射、網格對齊與網格自適應后的數據映射。</p><p>3. Importer/Exporter 插件接口：能注冊新的文件格式解析器與寫出端。</p><p>數據映射器：將外部數據映射到內部數據模型（Mesh、Field、Material 等）。
</strong></p><p><strong>（1）前處理（Pre - processing）應具備的功能</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>幾何建模與數據導入</strong></p><p>支持主流 CAD/幾何格式導入（STEP、IGES、parasolid、CAD 的原生格式等），以及直接從網格/CFD/實驗數據中提取幾何。
同時也有無網格 CFD 算法，適用于特殊的應用場景，比如空氣動力學、氣動噪聲，以及水管理。
其核心優勢在于：
強大的幾何兼容能力，可直接導入 UG、CATIA 等主流 CAD 模型，并自動修復間隙、重疊等問題，大幅減少建模障礙；
卓越的網格劃分技術，能快速生成高質量的梁、殼、四面體或六面體網格，甚至支持 CFD 流體網格；
開放的接口特性，兼容 ANSYS、ABAQUS 等數十種求解器，同時支持 Python 腳本定制，便于集成到企業現有工作流中。
ICEM結構化網格重構攪拌釜CFD工作流10個月前
摘要：
攪拌釜仿真是優化化工設備性能的關鍵手段，能顯著降低實驗成本并指導設計改進。其中，采用ICEM劃分的高質量結構網格對仿真精度起決定性作用：結構化網格的規整拓撲特性可精確捕捉攪拌區復雜渦流，確保流場計算結果可靠性；其邊界層控制能力還能有效模擬近壁面湍流特性。若網格質量不足，易導致數值擴散或收斂困難，使仿真結果偏離實際物理現象。因此，ICEM生成的高質量結構網格是獲得準確攪拌釜仿真數據的重要基礎
同時，針對軸向柱塞泵的氣蝕難題，Cradle CFD結合拉伸網格、多相流模型以及空化模型，實現了活塞運動與氣蝕過程的全流程仿真，從網格生成到侵蝕指數評估提供了完整的解決方案。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件專家蔣釗，在直播間中講師將深入講解泵閥領域基于Cradle CFD的流體解決方案，以及結合多個實際案例介紹Cradle CFD仿真技術的創新應用與賦能價值。敬請關注！
AI網格
針對傳統CFD仿真中網格生成耗時長、對專家經驗依賴度高等痛點，AICFD創新性地推出了AI網格功能。
用戶只需生成基礎網格，AICFD即可通過流場解驅動的智能網格加密技術捕捉流動特征，并采用智能幾何保形技術確保網格加密嚴格遵循幾何邊界，實現網格生成的一鍵式操作。
