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這篇博文概述了一些網(wǎng)格劃分策略，以簡(jiǎn)化復(fù)雜海洋幾何形狀的網(wǎng)格生成。網(wǎng)格劃分策略體積比表面積體到面 (V2S) 是一種強(qiáng)大的并行網(wǎng)格劃分方法，適用于復(fù)雜的幾何形狀。它支持不干凈的幾何形狀，例如具有相交或非共形表面的幾何形狀，并且不需要事先進(jìn)行表面網(wǎng)格劃分。Cadence V2S 網(wǎng)格劃分技術(shù)可以生成全六角形和六角主導(dǎo)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

實(shí)際上，一階四面體單元的形狀特點(diǎn)導(dǎo)致其過(guò)度“剛硬”，容易造成有限元模型局部或整體的計(jì)算誤差，很少被大量使用。

其基本做法是將對(duì)邊位移連續(xù)性從“節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)”提升為“點(diǎn)對(duì)面/面到面”的映射關(guān)系：對(duì)邊某一點(diǎn)的位移可以由另一側(cè)面上相鄰單元的插值來(lái)表示，從而建立周期性約束，這帶來(lái)的價(jià)值非常直接： 不犧牲網(wǎng)格質(zhì)量：可以在需要的區(qū)域加密、在晶界處優(yōu)化單元形狀，而無(wú)需為了配對(duì)去遷就對(duì)邊節(jié)點(diǎn)； 適配真實(shí)復(fù)雜幾何：晶粒邊界、第二相形狀、孔洞等可以更自然地離散，減少“鋸齒邊界”帶來(lái)的假象； 提升建模效率：無(wú)需反復(fù)調(diào)網(wǎng)格去滿足周期配對(duì)

形狀優(yōu)化一般用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的中后期，即產(chǎn)品大體輪廓已經(jīng)確定，只需進(jìn)行較小的改動(dòng)【2】。本文采用的自由形狀優(yōu)化技術(shù)是一種基于網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)自由變形的技術(shù)，該技術(shù)基于目標(biāo)函數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)域網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的靈敏度分析以及每次迭代的移動(dòng)控制策略，能夠自動(dòng)地改變?cè)O(shè)計(jì)域的網(wǎng)格坐標(biāo)，省去了設(shè)計(jì)人員手動(dòng)對(duì)單元網(wǎng)格進(jìn)行變形的步驟，設(shè)計(jì)人員只需要在結(jié)構(gòu)上選擇節(jié)點(diǎn)集合再設(shè)定好移動(dòng)控制參數(shù)即可等待優(yōu)化結(jié)果報(bào)告。

傳統(tǒng)上，向網(wǎng)格添加單元（稱為 H 細(xì)化）是提高解精度的主要方法。額外的分辨率能夠捕獲通常由同一網(wǎng)格的較粗變化擴(kuò)散的流動(dòng)現(xiàn)象。用于提高空間和時(shí)間精度的另一種技術(shù)是通過(guò)執(zhí)行度數(shù)提升，既針對(duì)給定單元內(nèi)的假設(shè)解又針對(duì)單元本身，稱為高階 (HO) 網(wǎng)格劃分。這樣做時(shí)，線性網(wǎng)格可以通過(guò)沿邊、面和內(nèi)部添加節(jié)點(diǎn)而變得彎曲。這樣就需要更少的元素來(lái)準(zhǔn)確地表示彎曲幾何形狀并捕獲感興趣的復(fù)雜流動(dòng)特征。

特別適合無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)工程師快速掌握復(fù)雜氣動(dòng)外形的工業(yè)級(jí)網(wǎng)格生成策略、CFD工程師學(xué)習(xí)多物理場(chǎng)仿真的網(wǎng)格適應(yīng)性優(yōu)化方法，以及航空航天領(lǐng)域研究人員構(gòu)建高升力構(gòu)型數(shù)值模擬的技術(shù)框架。 ?1 導(dǎo)入幾何模型 在固定翼無(wú)人機(jī)流場(chǎng)仿真中，F(xiàn)luent Meshing的網(wǎng)格劃分流程始于幾何模型的預(yù)處理階段。

案例二：創(chuàng)建后地板橫梁實(shí)際項(xiàng)目里，有些梁截面比較復(fù)雜，用戶可以自定義截面形狀的梁，由用戶自由的繪制梁的截面，以及引導(dǎo)線；案例三：創(chuàng)建負(fù)載Y型梁客戶需要在后輪包處創(chuàng)建Y型梁，這樣可以有效的提升車身的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度；對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，用戶可以通過(guò)多個(gè)基本梁功能組合，創(chuàng)建出高質(zhì)量的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

AMG方法的基本思想是利用粗網(wǎng)格和細(xì)網(wǎng)格之間的關(guān)系，通過(guò)在不同層次上進(jìn)行平滑和殘差修正來(lái)加速求解過(guò)程。它結(jié)合了代數(shù)方法和多重網(wǎng)格技術(shù)，不需要顯式的網(wǎng)格生成，而是直接在代數(shù)層面上操作，通過(guò)層次化拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)建得到各層級(jí)的稀疏矩陣。這使得AMG方法具有較大的靈活性，可以適應(yīng)不規(guī)則的幾何形狀和復(fù)雜的邊界條件。

產(chǎn)品：耳機(jī)夾材料：PC穴數(shù)：1X1產(chǎn)品特點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜盡量減少夾線。1. 首先進(jìn)行斜率分析，從下圖可以看出此模具有4個(gè)倒扣。2. 從下圖可以看出這套模具還有3個(gè)倒扣，合起來(lái)一共是共7個(gè)倒扣。3. 通過(guò)厚度分析，可以得了產(chǎn)品基本壁厚為2.3mm。4. 確立出倒扣1與倒扣6處做兩個(gè)小滑塊(滑塊1與滑塊2)。

粉末注射成型透過(guò)單一的加工制程直接做出復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，適合大量制造，已經(jīng)廣泛使用于各種產(chǎn)業(yè)。

現(xiàn)代塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)為了追求功能集成與美觀，模具結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜。對(duì)嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網(wǎng)格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質(zhì)射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質(zhì)（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準(zhǔn)確度往往取決于組件交界面的處理。

產(chǎn)品：耳機(jī)夾材料：PC穴數(shù)：1X1產(chǎn)品特點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜盡量減少夾線。1. 首先進(jìn)行斜率分析，從下圖可以看出此模具有4個(gè)倒扣。2. 從下圖可以看出這套模具還有3個(gè)倒扣，合起來(lái)一共是共7個(gè)倒扣。3. 通過(guò)厚度分析，可以得了產(chǎn)品基本壁厚為2.3mm。4.

但遇到測(cè)量復(fù)雜形狀的工件時(shí)，如曲面或狹窄的溝槽等，標(biāo)準(zhǔn)的通用量具可能就難以到達(dá)準(zhǔn)確的測(cè)量位置，選擇專用的非標(biāo)量具則相對(duì)更簡(jiǎn)便、更經(jīng)濟(jì)。01管壁厚度的測(cè)量建議使用 壁厚千分尺 ：理由：圓柱型測(cè)砧可深入管材內(nèi)進(jìn)行壁厚測(cè)量。

不同于傳統(tǒng)有限元仿真，SimSolid 省去了幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和網(wǎng)格劃分這兩項(xiàng)最耗時(shí)和專業(yè)要求較高的工作，可以在幾分鐘內(nèi)完成原始、未簡(jiǎn)化CAD裝配體的結(jié)構(gòu)分析。借助 SimSolid 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以輕松對(duì)其最復(fù)雜的零件進(jìn)行多次迭代，并以驚人的速度探索大型裝配體的多種替代方案。SimSolid帶來(lái)的仿真變革，將真正改變您和公司設(shè)計(jì)產(chǎn)品的方式。

02 物理學(xué)關(guān)鍵區(qū)域的網(wǎng)格細(xì)化網(wǎng)格間距如果不能求解流體變量的局部變化，就會(huì)引入離散化誤差。然而，如果網(wǎng)格過(guò)于精細(xì)，就會(huì)增加不必要的計(jì)算時(shí)間和工作量。因此，必須根據(jù)幾何形狀和應(yīng)用來(lái)選擇合適的網(wǎng)格大小。推薦利用網(wǎng)格細(xì)化來(lái)捕捉近壁面行為和復(fù)雜幾何區(qū)域的物理現(xiàn)象。

但 CFD 中的網(wǎng)格生成步驟通常需要專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，尤其是在處理復(fù)雜的幾何形狀時(shí)。此類復(fù)雜的幾何形狀可能具有空腔、重疊表面、擠壓和鞍角，這些都會(huì)妨礙高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分和精確的 CFD 解決方案。為了更輕松地劃分網(wǎng)格，F(xiàn)idelity CFD 平臺(tái)具有各種幾何清理工具和功能，可幫助簡(jiǎn)化網(wǎng)格生成并增強(qiáng)整體海洋 CFD 模擬。CFD 模擬的第一步是創(chuàng)建或?qū)胍獪y(cè)試的幾何體。