并行網格技術
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
并行網格技術的視頻教程
解決fluent動網格負體積—重疊網格技術
fluent的動網格一直是仿真過程的老大難，負體積分分鐘讓我們崩潰，那么拿什么拯救你呢，沒錯————————就是重疊網格?。?/p>
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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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并行網格技術的實例教程
十四年來，自動化生成高質量的多面體網格一直是Simcenter STAR-CCM +的關鍵優勢，從而減輕了手工網格的負擔。借助SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中的下一代并行多面體網格劃分器，可以比以前更快地創建具有邊界層的高質量工業全多面體網格劃分。
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效率
下圖展示了SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中一組工業用例的多面網格劃分的劃分性能。生成的所有網格都是具有邊界層的高質量全多面體?，F在，六千萬-七千萬網格的案例的劃分速度提高了30-45倍，而對于6700萬工業設備用網格，在256個內核上，當前的記錄速度提高了44倍。對于這種情況，每分鐘創建620萬個網格，這意味著可以在不到11分鐘的時間內創建完整的6700萬個高質量、帶有邊界層的工業級多面體網格，也不過是喝一杯咖啡的時間。
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一致性
網格的一致性是仿真結果的關鍵，在新一代并行技術下在32/128/256 /…內核上創建的網格與串行創建的網格結果非常相似，有很好的一致性。這在以下方面得到了證明：在一組17個工業案例中，與串行生成的網格數量相比，其中13個案例在不同的核數并行范圍內生成的總網格數量差異小于0.1％，其余算例顯示網格變化小于0.9％。
下面的網格一致性示例是對直升機的空氣動力學進行模擬。
展開 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(Gauss–Seidel)方法雖能在細網格上快速消除高頻誤差，但對低頻誤差效果不佳。多重網格方法通過將問題轉移到粗網格，使低頻誤差在粗網格上變為高頻，從而被有效消除。它構建一系列從細到粗的網格，通過限制(Restriction)和插值(Interpolation, or Prolongation)在不同網格間傳遞信息，利用粗網格快速消除低頻誤差，細網格修正高頻誤差，以此加速收斂。
下圖反映了一個2D泊松方程的迭代求解過程中殘差分布的變化（初始隨機分布），模型分辨率為100 × 100個網格點，使用的迭代方法為高斯-賽德爾迭代法?？梢园l現，長波長(低頻)殘差的衰減速度要比短波長(高頻)殘差慢得多。
(圖片來自文獻Introduction to Numerical Geodynamic Modelling)
02 代數多重網格(AMG)方法
代數多重網格方法是一種用于求解稀疏線性方程組的高效數值計算方法，特別適用于工程和科學計算中的復雜問題。它通過將計算區域劃分為多個層次化的網格，以提高計算效率和精度。AMG方法的基本思想是利用粗網格和細網格之間的關系，通過在不同層次上進行平滑和殘差修正來加速求解過程。它結合了代數方法和多重網格技術，不需要顯式的網格生成，而是直接在代數層面上操作，通過層次化拓撲關系的構建得到各層級的稀疏矩陣。
展開 當在16核群集上運行相同的網格時，每個核心的RAM要求降至37 GB甚至更低。
使用并行處理生成網格
為了提高CFD數值模擬的速度和效率，通常需要并行計算以便充分利用高性能計算機（HPC）的強大并行處理能力。根據HPC的特點，可以實現為共享存儲，在不同的網格區域同時運行求解器，及時獲得不同區域之間的結果進行信息整合。
高性能計算流體力學
關鍵技術主要包含以下幾種：
相鄰的網格單元區塊各自獨立完成迭代求解，之后將流場信息進行交換。
對大規模原始網格進行二次剖分，以獲得更多小規模的網格區塊進行迭代求解；另外一種情況是對各網格區塊進行組合，形成少數目的邏輯組進行求解。
通過增加計算進程的總數目，從而增大CFD模擬的并發度，加快網格區塊之間的通信，在兩者之間取得平衡，達到并行加速的目的。
確定計算任務的進程，利用高性能系統所提供的任務工具來實現硬件調配。
當同一個任務同時有多條并行，在每個軟件和硬件CPU核間建立固定的映射，已達到最大的性能效益。
工程師利用高性能計算機平臺進行以下測驗。
計算機屬性為單結點內存48GB；主頻2.93GHz；6核CPU。
過程：使用64個對稱并行模擬，考查迭代求解過程中的計算時間。
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 Jay Sitaraman的個人項目，算是PUNDIT（CREATE A/V項目的overset模塊）的一個簡化版，有興趣的朋友可以研究一下。
1. 相關的文獻：
[1] Brazell, M., Sitaraman J. and Mavriplis D.,"An Overset Mesh Approach for 3D Mixed
Element High Order Discretizations", Proceedings of 2014 Overset Grid Symposium,
Atlanta, GA, Oct 6-9, 2014.
[2] Roget, B. and Sitaraman, J., "Robust and efficient overset grid assembly for partitioned unstructured meshes", Journal of Computational Physics, v 260, March 2014, Pages 1-24
2. 項目地址：https://github.com/jsitaraman/tioga
本文轉自流體中文網，有刪改。感謝原作者。
原帖地址：http://www.cfluid.com/forum.php?mod=viewthread&tid=150796&fromuid=128839
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<p class="ql-align-center"><strong>織物結構化網格生成的兩種思路</strong></p><p>首先介紹一下什么是結構化網格。這個結構不是力學里面結構的概念，在流體網格講的比較多。所謂結構化，指的是生成網格的基本型面和節點布置，由明確的映射關系，可以得到符合規律的網格（一般指的四邊形、六面體）。</p><p>我們在前面文章介紹了三維機織（2.5D）復合材料的基本概念
對于工業界的使用者而言，模流分析最重要的三個要素就是：使用便利性、正確性與速度。三維實體模流分析技術可以提供許多傳統2.5D模流分析技術所不能提供的優點，例如與CAD的整合、分析正確性、模型最少簡化…等等。然而，三維模流分析在完全不簡化模型的情況下，無可避免增加了許多計算上的負擔，使得計算時間增長。Moldex3D所采用的高效能有限體積法 (HPFVM, High-Performance Finite
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?；蛘咧苯用繉又瞥深A浸料
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。幾乎所有的工程幾何結構都是非常復雜的，結構化網格雖然在精度和收斂性等方面有優勢
摘要：
本案例利用Fluent Meshing對固定翼無人機進行網格劃分，采用全多面體網格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無人機巡航/爬升等多工況氣動仿真提供了高精度網格基礎，還通過標準化流程支持氣動-結構耦合、控制仿真等跨學科研究，兼顧工程效率與計算經濟性。
特別適合無人機設計工程師快速掌握復雜氣動外形的工業級網格生成策略、CFD工程師學習多物理場仿真的網格適應性優化方法
因此，網格生成的自動化、大規?；?em>并行化是網格技術發展的大勢所趨。 </p><p><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202110/imgs/9d6db25838994b619fe799817fd56e62?
在上期電磁網格劃分《乘用車高頻電磁網格劃分指南（HyperMesh for Feko）》文章中，主要講了鈑金件的網格劃分技巧，包括幾何清理與簡化、批處理網格劃分、網格快速共節點技巧分享，本期將為大家介紹注塑件的電磁網格劃分技巧。
大多數情況下，非金屬件對天線信號影響很小，建模時可直接忽略；如果非金屬件位于天線附近，比如天線的塑料外殼，能吸收或反射電磁波信號，導致天線方向圖性能變化
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5月9日，由江蘇省汽車工程學會和 Altair 合作舉辦的清研大講堂第三十三期暨Altair網絡研討會圓滿落幕。本期聚焦探討人工智能（AI）和無網格技術如何助力汽車行業仿真方面提效。
研討會特邀全球汽車安全系統領導者 AutoLiv 的全球技術專家 Srivathsa Jagalur、Altair高級技術經理張晨以及Altair技術工程師湯凱利
