結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格

1、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格1. 什么是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格1.1結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格從嚴(yán)格意義上講，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)所有的內(nèi)部點(diǎn)都具有相同的毗鄰 單元。它可以很容易地實(shí)現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合，適于流體和表面應(yīng)力集中等方面的計(jì) 算。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：網(wǎng)格生成的速度快。網(wǎng)格生成的質(zhì)量好。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。對(duì)曲面或空間的擬合大多數(shù)采用參數(shù)化或樣條插值的方法得到，區(qū)域光滑，與 實(shí)際的模型更容易接近。它的最典型的缺點(diǎn)是適用的范圍比較窄，只適用于形狀規(guī)則的圖形。尤其隨著 近兒年的計(jì)算機(jī)和數(shù)值方法的快速發(fā)展，人們對(duì)求解區(qū)域的兒何形狀的復(fù)雜性的要 求越來(lái)越高，在這種情況下，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)就顯得力不從心了。1.2非結(jié)

2、構(gòu)化網(wǎng)格同結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的定義相對(duì)應(yīng)，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部點(diǎn)不具有相 同的毗鄰單元。即與網(wǎng)格剖分區(qū)域內(nèi)的不同內(nèi)點(diǎn)相連的網(wǎng)格數(shù)H不同。從定義上可 以看出，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有相互重疊的部分，即非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中可能會(huì) 包含結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的部分。2. 如果一個(gè)兒何造型中既有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，也有非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，分塊完成的，分 別生成網(wǎng)格后，也可以直接就調(diào)入fluent中計(jì)算。3. 在fluent中，對(duì)同一個(gè)兒何造型，如果既可以生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，也可生成 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，當(dāng)然前者要比后者的生成復(fù)雜的多，那么應(yīng)該選擇哪種網(wǎng)格，兩者 計(jì)算結(jié)果是否相同，哪個(gè)的計(jì)算結(jié)果更好些呢，一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果比非結(jié)

3、構(gòu)網(wǎng)格更容易收斂，也更準(zhǔn)確。但后者 容易做。影響精度主要是網(wǎng)格質(zhì)量，和你是用那種網(wǎng)格形式關(guān)系并不是很大，如果結(jié)構(gòu) 話(huà)網(wǎng)格的質(zhì)量很差，結(jié)果同樣不可靠，相對(duì)而言，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格更有利于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)和加快訃算速度。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格據(jù)說(shuō)訃算速度快一些，但是網(wǎng)格劃分需要技巧和耐心。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng) 格容易生成，但相對(duì)來(lái)說(shuō)速度要差一些。4. 在gambit中，只有map和submap生成的是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，其余均為非結(jié)構(gòu)化 網(wǎng)格。采用分塊網(wǎng)格劃分的時(shí)候，在兩個(gè)相鄰塊之間設(shè)置了 connected,但是這兩個(gè) 塊我要用不同尺寸的網(wǎng)格來(lái)劃分。比如說(shuō)我用結(jié)構(gòu)化的六面體網(wǎng)格來(lái)劃分，一遍的 尺寸為2,另一邊的尺寸為3,這時(shí)候公共邊

4、界面該怎么處理，如果采用cooper的 格式來(lái)劃分這個(gè)網(wǎng)格，尺寸就是前面所說(shuō)的，該怎么來(lái)做呢，我用單獨(dú)的兩個(gè)塊試過(guò)，就是在公共邊界上采用interface的格式，但是由于 與這個(gè)公共邊界相鄰的另一個(gè)邊界也不得不用interface格式，結(jié)果導(dǎo)入fluent 的時(shí)候就說(shuō)can not creat a bound loop,也不清楚這是什么問(wèn)題。如果中間面 兩側(cè)的面網(wǎng)格一致，可以直接在fluent中merge,如果不一致，可以設(shè)interface 網(wǎng)格的正交性是指三個(gè)方向上的網(wǎng)格邊之間互相垂直的程度。一般而言，三維網(wǎng)格 單元中，三個(gè)方向上的網(wǎng)格邊之間的夾角越接近90度則質(zhì)量越好。這一點(diǎn)在規(guī)則 區(qū)域

5、（例如正方形方腔）很容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于流動(dòng)區(qū)域比較復(fù)雜的問(wèn)題則非常困難。 但一般情況下，應(yīng)當(dāng)保證所有的網(wǎng)格單元內(nèi)的網(wǎng)格邊夾角大于10度，否則網(wǎng)格本 身就會(huì)引入較大的數(shù)值誤差。EquiSize Skew（尺寸扭曲率）和EquiAngle Skew（角 度扭曲率）是評(píng)判網(wǎng)格質(zhì)量最主要標(biāo)準(zhǔn)，其值越小，網(wǎng)格質(zhì)量越高一般來(lái)說(shuō)，F(xiàn)luent要求扭曲率3D小于0. 85, 2D小于0.75。關(guān)于復(fù)雜模型和gambit中的實(shí)體及虛體模型比較復(fù)雜，是在pro/E中建的模，然后用igs導(dǎo)入gambit,不過(guò)這樣就產(chǎn) 生了很多碎線(xiàn)和碎面并且在一些面交界的地方還存在尖角。我曾經(jīng)做成功過(guò)把它們 統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面，

6、中間設(shè)置了一個(gè)可以容忍尖角的參數(shù)，也可以劃分網(wǎng)格， 但把生成的msh文件導(dǎo)入fluent就會(huì)出錯(cuò)，這是virtual geometry的原因還是因 為尖角的原因，還有，virtual geometry和普通的真實(shí)的兒何體到底有什么區(qū)別， 好像最大的區(qū)別是virtual geometry不能進(jìn)行布爾操作，布爾操作（boolean operation） 乂是什么，使用virtual geometry需要注意哪些問(wèn)題，virtual geometry是很頭疼的問(wèn)題。你把它們統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面按理說(shuō)全是虛的也是 可以算的?？赡苁且?yàn)榧饨堑脑?，虛?shí)最大差別：是virtual geometry不能

7、進(jìn)行 布爾操作，boolean operation即是并對(duì)于復(fù)雜外形的網(wǎng)格生成，不可避免的會(huì) 用至lj virtual geometry, virtual face ，和 virtual edge 等，1。作網(wǎng)格的時(shí)候，把所有的面全部合成一個(gè)虛面的做法不好，特別是對(duì)于復(fù) 雜外形的網(wǎng)格生成，你最好在模型變化劇烈的地方多分兒個(gè)面，這樣會(huì)更有效的控 制網(wǎng)格能夠在模型表面曲率比較大的地方能夠生成規(guī)則的結(jié)構(gòu)或者非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。2對(duì)于你輸入gambit的時(shí)候產(chǎn)生很多碎片的問(wèn)題，你可以適當(dāng)?shù)陌裵roe里面 的模型精度和它的公差降低，因?yàn)間ambit的建模工具精度本事就不高。3。布爾 運(yùn)算就是對(duì)于面與面，體與體的

8、聯(lián)合，相減等運(yùn)算。這個(gè)在所有的cad建模過(guò)程中 是經(jīng)常見(jiàn)到的問(wèn)題。4。對(duì)于虛體生成的計(jì)算網(wǎng)格，和實(shí)體生成的訃算網(wǎng)格，在計(jì)算的時(shí)候沒(méi)有區(qū)別，關(guān)鍵是看你網(wǎng)格生成的質(zhì)量如何，與實(shí)體虛體無(wú)關(guān)。我在作復(fù)雜模型訃算的時(shí)候，大部分都是用的虛體，特別是從其他的建模軟件 里面導(dǎo)進(jìn)來(lái)的復(fù)雜模型，基本上不能夠生成實(shí)體。至于計(jì)算的效果如何，那是你對(duì)于fluent的設(shè)置問(wèn)題和網(wǎng)格的質(zhì)量問(wèn)題，與 模型無(wú)關(guān)?？梢杂胓ambit里面的check功能檢查一下你的網(wǎng)格質(zhì)量，看看質(zhì)量怎么樣實(shí)體、實(shí)面與虛體、虛面的區(qū)別在建模中，經(jīng)常會(huì)遇到實(shí).與虛.，而且虛體的計(jì)算域好像也可以進(jìn)行計(jì)算 并得到所需的結(jié)果，對(duì)二者的根本區(qū)別及在功能上的不

9、同對(duì)于求解是沒(méi)有任何區(qū)別的，只要你能在虛體或者實(shí)體上劃分你需要的網(wǎng)格gambit的實(shí)體和虛體在生成網(wǎng)格和計(jì)算的時(shí)候?qū)τ诮Y(jié)果沒(méi)有任何影響，實(shí)體和虛體的主要區(qū)別有以下兒點(diǎn)：lo實(shí)體可以進(jìn)行布爾運(yùn)算但是虛體不能，雖然不能進(jìn)行布爾運(yùn)算，但是虛體 存在merge, split等功能。2, 實(shí)體運(yùn)算在很多cad軟件里面都有，但是虛體是gambit的一大特色，有了 虛體以后，gambit的建模和網(wǎng)格生成的靈活性增加了很多。3。在網(wǎng)格生成的過(guò)程中，如果有兒個(gè)相對(duì)比較評(píng)彈的面，你可以把它們通過(guò) merge合成一個(gè)，這樣，作網(wǎng)格的時(shí)候，可以節(jié)省步驟，對(duì)于曲率比較大的面，可 能生成的網(wǎng)格質(zhì)量不好，這時(shí)候，你可以采取

10、用split的方式把它劃分成兒個(gè)小面 以提高網(wǎng)格質(zhì)量fluent必知的兒個(gè)關(guān)系及定義fluent中兒個(gè)壓力之間的關(guān)系及定義在fluent中會(huì)出現(xiàn)這么兒個(gè)壓力：Static pressure （靜圧）Dynamic pressure （動(dòng)壓）Total pressure（總壓）這兒個(gè)壓力是空氣動(dòng)力學(xué)的概念，它們之間的關(guān)系為：Total pressure （總壓）二 Static pressure （靜壓 z） + Dynamic pressure （動(dòng)壓） 滯止壓力等于總壓（因?yàn)闇箟毫褪撬俣葹?時(shí)的壓力，此時(shí)動(dòng)壓為0.） Static pressure （靜壓）就是你測(cè)量的，比如你現(xiàn)在測(cè)量空氣壓力是一個(gè)大氣壓 而在 fluent中，乂定義了兩個(gè)壓力：Absolute pressu