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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。

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。

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。

使用結構化網格的優點時間與記憶使用結構化網格，可以用比四面體更少的六邊形填充相同的體積，從而減少單元數，從而減少 CFD 計算時間和內存使用量。結構化網格通常具有與非結構化網格不同的拓撲結構，因此很難進行直接的單元計數比較。最簡單的是，每個六面體可以分解為五個共享邊緣的四面體，在相同的流場分辨率下，單元數量減少 5:1。

背 景 在過去數十年中非結構網格被廣泛應用于工業仿真領域，例如著名商業CFD軟件Fluent以及開源CFD軟件OpenFOAM都采用了基于非結構網格的有限體積法，而大多數結構分析軟件例如Abaqus、Nastran等都采用了基于非結構網格的有限元法。非結構網格的流行不是沒有原因的。

一、背景 在過去數十年中非結構網格被廣泛應用于工業仿真領域，例如著名商業CFD軟件Fluent以及開源CFD軟件OpenFOAM都采用了基于非結構網格的有限體積法，而大多數結構分析軟件例如Abaqus、Nastran等都采用了基于非結構網格的有限元法。非結構網格的流行不是沒有原因的。

ICEM結構網格劃分技術特別適合化工機械、過程裝備專業的工程師與研究生學習，尤其針對從事攪拌設備CFD仿真的研究人員。該技術能幫助流體仿真工程師解決復雜幾何的網格生成難題，對需要精確模擬攪拌流場（如混合、反應等工業應用）的專業人員極具價值。同時，也推薦CAE軟件應用工程師學習，以提升其處理旋轉機械網格的專業能力。

ICEM CFD的出現是結構網格劃分領域的一個重大突破，它可以經由使用者不斷優化調整，畫出十分完美的結構網格。但其缺點也十分明顯：學習成本較高，需要花費大量時間來學習并適應ICEM的網格劃分方式，學習如何優化并獲得令人滿意的結構網格。 今天以下圖的 三通管為例，介紹一下如何在ICEM中進行簡單的結構網格劃分。 第一步：導入模型。

/// @file main.cpp /// /// 非結構網格2D求解器 /// // Features: // ~~~~~~~~~ // # unstructured finite-volume scheme of median-dual type // # triangular

(6) Weight on quadrilaterals 這個參數為非結構化網格器指定四邊形的權重, 0≤f≤1, 默認值是0.75。這個參數不能用于純四邊形的非結構化網格。該參數控制了更高的四邊形比例和更多三角形更好網格之間的權衡。

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。

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。

圖3 無網格與有限元仿真計算步驟對比2 車體結構的無網格分析計算與對比為了驗證結構無網格方法的計算效率以及模型計算結果的可信度，以典型特種裝備車體結構為對象，分別采用無網格方法和有限元方法進行仿真建模，并從結構靜態分析、結構模態分析及結構動態分析等方面對無網格方法的建模效率及模型計算精度進行對比驗證。

(1) BlockRanger (BR) 對實體劃分成結構化的六面體網格(2) GInt 對表面網格相交的部分進行調整, (3) GSurf 非結構化的表面網格劃分，以指定的參數創建非結構化表面網格(4) GVol 非結構化的四面體/六面體為主的網格劃分(5) GHeal 一組用于識別和修復表面網格問題的工具 (6) GExtract 一組根據用戶指定的準則提取部分表面網格的工具

4 單元拼接建模驗證以B結構艙段為例，由于該艙段下部較為簡單，在幾何建模軟件中將其切割為上、下兩部分，上部分結構復雜，采用MSC.Apex軟件進行二階四面體網格劃分，下部分結構依托Hyper Mesh軟件進行手動六面體網格建模。

相對于傳統結構化網格，可以更高效地利用網格，而不必按維度進行加密。相對于非結構網格，SAMR在保持局部結構化優勢前提下，利用非常直接的等分和合并規則快速地實現網格重構，比非結構網格局部重構更為高效。