网格和单元的基本概念

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生态环境保护网格化管理实施方案

生态环境保护网格化管理实施方案

生态环境保护网格化管理实施方案生态环境保护网格化管理实施方案随着人类活动的不断增加,全球生态环境受到了前所未有的挑战。

为了有效地保护和管理生态环境,各国都在积极探索各种新型管理模式。

其中,网格化管理作为一种先进的管理理念和管理方法,已被广泛应用于城市管理、资源管理等领域,并取得了显著的成效。

因此,将网格化管理应用于生态环境保护领域,对于提升生态环境质量、保护生态资源具有重要意义。

一、引言近年来,随着人类活动的不断扩大,生态环境问题日益突出,如土地沙漠化、水资源污染、森林砍伐等问题。

这些问题不仅严重影响到人类的生存和发展,也给全球经济和社会带来了巨大的负面影响。

因此,采取有效措施来保护和管理生态环境已成为当务之急。

二、问题陈述生态环境保护面临的主要问题包括:环境污染严重、生态退化加剧、资源利用不充分等。

这些问题产生的根源在于人类活动对生态环境的破坏和污染。

三、分析现状目前,许多国家和地区已经开始了生态环境保护的网格化管理探索。

通过将地理信息、资源利用、环境监测等数据整合在一起,并采用先进的分析方法,实现对生态环境的全面监测和管理。

这种新型的管理模式不仅可以提高管理效率,还可以有效减少人类活动对生态环境的破坏和污染。

四、实施方案1、网格化管理的基本概念和原则网格化管理是一种基于网格技术和团队合作精神的管理模式,通过将地理空间划分为若干个网格单元,并对其进行全面监控和管理,实现资源共享、协同治理和精确管理。

在生态环境保护领域,网格化管理的原则包括:系统性、整体性、协同性、动态性等。

2、网格化管理的优势和特点网格化管理具有以下优势和特点:可以实现对生态环境的全面监控和管理;可以提高管理效率和管理水平;可以减少人类活动对生态环境的破坏和污染;可以实现资源共享和协同治理等。

3、生态环境保护网格化管理的实施步骤和流程(1)建立网格化管理平台在实施网格化管理之前,需要建立一个专门的网格化管理平台,用于数据采集、处理和分析。

网格分析

网格分析

该设计是一张杂志 版面设计。文字与 图 片的编排采用了对称栏 状网格的编排形式,使 整个版面文字编排更有 秩序,版面更严谨。对 称栏状网格形式使该版 面在视觉上达到了平衡。 但是从视觉角度来看, 版面虽然达到了平衡, 文字变化不大,缺乏活 力,编排较密集,使整 个版面显得有些单调, 让人阅读时容易造成视 觉疲劳。
(3)竖版
文字用竖的来排,打破阅读方向,丰富了版面,为阅读增加趣味性。
( ) 成
体 易 趣 味 。 也 给 版 面 增 加 了 一 定 容 来 字 排 文 编 的 格 斜 网 , 倾 的 角 感 , 代 读 出 现 用 45 度 阅 现 使
4


(5)倾斜
版面主体形象或多幅图像作倾斜编排,造成版面强烈的动感和不稳定因素,引人注目。
版面的重复视觉流程,具有情节虚假、细节真实的底蕴
三、图片分析
该版面图片编排在版面的上部具有强烈的视觉效果,文字编排在图片的下部具有信息 说明的作用。该版面的视觉重心设置在上部,给人以轻松、愉快之感。
版面采用网格结构中 的两栏对称编排的网格结 构,使整个版面左右具有 强烈的稳定性。运用图片 的对比编排使版面具有活 跃感。文字的大小对比关 系打破了对称网格的沉闷, 具有版面的活跃感。
4、复向视觉流程
①连续视觉流程 ②渐变视觉流程 ③近似视觉流程
图形的四方连续构成,产生 一种回旋的气势,在那不染凡俗 的艺术格调中含不尽意味,视觉 识别率高,在众多版面中脱颖而 出。
从花盆渐变到炸弹,版面构成 极具震撼力,并产生强烈的视觉动 势。
版面营造一种情理之中、预料之外的抒情写实性氛围。
④重复视觉流程
1、首先定下一条水平线,距离约为页面高度的四分之一
3、根据这些纵列格线,放上元素

网格化方案

网格化方案

网格化方案引言在计算机科学和数据分析领域,网格化(Grid)是一种常用的数据结构和算法技术,用于将连续的空间数据划分为离散的单元格(格子)以进行处理和分析。

它具有广泛的应用,例如图像处理、计算流体力学、地理信息系统等。

本文将介绍网格化方案的基本概念和常见应用,以及常用的网格化算法。

基本概念网格网格是由方形或正六边形单元格组成的离散空间结构。

每个单元格代表一部分空间区域,可以用来存储和处理相应区域的数据。

网格大小网格大小是指网格的行数和列数,它决定了网格的粒度。

较大的网格大小会导致较粗的离散化,而较小的网格大小则会产生更细致的划分。

网格索引每个网格单元格都有唯一的索引号,用于确定其位置和访问。

索引号通常通过行索引和列索引的组合来表示。

网格化应用图像处理在图像处理中,网格化被用于将连续的图像数据划分为离散的像素点。

每个像素点代表图像中的一个小区域,可以进行单独的处理和分析。

网格化可以用于图像压缩、滤波、边缘检测等操作,是图像处理中的重要技术。

计算流体力学计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)中,网格化是一种常用的建模和计算技术。

流体领域被离散为网格单元,然后通过数值方法模拟流体的运动和行为。

网格化方案直接影响到模拟结果的准确性和计算效率。

地理信息系统地理信息系统(Geographic Information System, GIS)中的地图数据也常常采用网格化的方式存储和处理。

通过将地理空间划分为网格,可以方便地存储和查询空间数据,实现地理分析和空间关系的计算。

常用的网格化算法均匀网格化均匀网格化是将空间均匀划分为相同大小的网格单元。

它是最简单的网格化算法,适用于简单的场景或对精度要求不高的应用。

自适应网格化自适应网格化根据数据的变化特性,动态调整网格的细化程度。

对于数据变化较大的区域,网格可以进行细化,以捕捉更多的细节信息;而对于数据变化较小的区域,则可以减少网格的细化程度,以节省计算资源和存储空间。

starccm包面原理 -回复

starccm包面原理 -回复

starccm包面原理-回复"starccm包面原理"Star-CCM+(Computer Aided Engineering for Computational Fluid Dynamics)是一种流体力学(CFD)软件,它适用于模拟和分析各种流体力学问题。

其中一个重要的功能是其能够进行包面操作,这是一个用于处理网格的关键步骤。

下面将一步一步地解释Star-CCM+中包面的原理。

首先,让我们了解一下CFD模拟中网格的基本概念。

网格是一个由小的几何体单元组成的离散网格结构。

每个单元代表流体领域中的一个小区域,该区域的性质用数值表示。

在CFD模拟中,网格是模拟流体行为的基础。

不同类型的问题需要不同类型的网格,因此在开始模拟之前,必须正确创建和准备合适的网格。

网格可以分为结构化和非结构化两种类型。

结构化网格由规则的、有序的几何体单元组成,例如矩形或立方体。

这种网格通常适用于简单几何形状和规则流动。

非结构化网格则由不规则的、无序的几何体单元组成,例如三角形或四面体。

这种类型的网格对于复杂几何形状和非规则流动更为适用。

在Star-CCM+中,包面操作是指根据特定准则和算法将非结构化网格转换为结构化网格的过程。

包面操作的目的是改善网格的质量和结构,并提高CFD模拟的准确性和效率。

以下是Star-CCM+中包面操作的详细步骤:第一步是几何表面的网格划分。

在这一步中,几何表面被分割为多个小的面片。

这些面片称为几何网格或面网格。

面网格的密度和形状对整个包面操作的效果有重要影响。

面网格的划分可以手动设置,也可以由Star-CCM+自动完成。

接下来,通过在每个面片上创建一个中心点,将面网格转换为体网格。

这个中心点位于面片的中心,并且成为后续步骤中生成结构化网格的基础。

在生成体网格后,网格质量的评估和修复开始进行。

这一步包括检查和调整网格中单元的属性,例如倾斜度、长宽比和形状。

这样可以确保网格在数值模拟中的可靠性和准确性。

网格运行管理实施方案

网格运行管理实施方案

网格运行管理实施方案一、网格运行管理的概念。

网格运行管理是指将城市划分为若干个网格,每个网格设立专门的管理服务站点,由专人负责对网格内的环境、治安、市容等进行全面管理和服务的管理模式。

其核心是以网格为基本单元,实现全覆盖、全时段、全方位的城市管理服务。

二、网格运行管理的目标。

1. 提高城市管理效率。

通过网格化管理,实现对城市管理资源的最优配置和高效利用,提高城市管理的精细化水平。

2. 提升市民满意度。

通过网格化管理,提高城市管理服务的质量和水平,满足市民多样化、个性化的需求,提升市民对城市管理的满意度。

3. 加强城市管理精细化。

通过网格化管理,实现对城市管理的全面覆盖和精细化管理,提高城市管理的精准度和针对性。

三、网格运行管理的实施步骤。

1. 制定网格划分方案。

根据城市规模和特点,科学划分网格,确定各网格的范围和管理服务站点的设置。

2. 建立网格管理服务体系。

建立网格管理服务站点,配备专业化、精细化的管理服务团队,提供全方位的管理服务。

3. 完善网格运行管理机制。

建立健全网格运行管理的工作机制,包括信息共享机制、工作协调机制、责任追究机制等,确保网格运行管理的顺利实施。

4. 加强网格运行管理宣传和培训。

通过宣传和培训,提高市民对网格运行管理的认知和参与度,增强市民的管理意识和责任感。

四、网格运行管理的保障措施。

1. 加强信息化建设。

建立网格运行管理信息平台,实现对网格管理工作的信息化管理和监控,提高管理效率和水平。

2. 强化监督检查。

建立健全的监督检查机制,加强对网格运行管理工作的监督和检查,确保管理工作的规范和有序进行。

3. 积极引入社会力量。

鼓励社会力量参与网格运行管理工作,发挥社会组织和志愿者的作用,形成多方共治的局面。

综上所述,网格运行管理实施方案的制定和实施,对于提高城市管理水平、优化城市管理服务、提升市民生活质量具有重要意义。

我们将坚持科学规划、精细管理、全面服务的原则,不断完善和优化网格运行管理工作,为打造宜居宜业的城市环境作出更大的贡献。

网格工作制度

网格工作制度

网格工作制度网格工作制度是一种以居民为中心的社区治理模式,通过将社区划分为小的网格单元,实现社区管理的精细化、精细化管理和服务。

下面就是一个网格工作制度的简要介绍。

一、网格工作制度的目标和原则网格工作制度的目标是为了保障社区居民的基本权益,促进社区的和谐发展。

它的具体原则如下:1. 以居民需求为导向,提供优质的服务。

2. 坚持法治原则,依法进行社区治理。

3. 积极发挥社区的主体作用,深化社区自治。

4. 加强居民参与,形成良好的社区共治局面。

二、网格工作制度的基本内容1. 设立网格单元:按照社区的规模和居民数量,将社区划分为若干个网格单元,每个网格单元由一名网格员负责,负责该网格单元的基本服务和管理工作。

2. 网格员的职责:网格员是网格工作的重要组成部分,他们负责以下工作:(1)了解网格单元居民的基本情况,建立健全居民档案。

(2)定期走访每个居民,了解居民的需求和问题。

(3)及时处理居民的投诉和意见,并给予合理解释和解决。

(4)及时向上级部门反映社区问题和居民需求,争取相关资源支持。

(5)协助社区开展活动和宣传工作,提高居民的文化素质。

3. 建立居民议事会:每个网格单元设立居民议事会,由居民选举产生,负责监督和协助网格员开展工作。

4. 开展社区服务:网格工作制度注重提供优质的社区服务,包括但不限于以下方面:(1)提供基本生活服务,如居民健康状况的跟踪和健康咨询等。

(2)提供法律援助和纠纷调解服务,解决居民之间的矛盾和纠纷。

(3)开展社区安全巡逻,保障社区安全。

(4)开展文化娱乐活动,丰富居民的业余生活。

(5)协助居民解决就业和教育等问题。

三、网格工作制度的效果和意义网格工作制度的实施,对于提高社区管理、加强社会治理、改善居民生活等方面产生了积极的影响,具体体现以下方面:1. 提高了社区管理的效率和质量,使管理更加精细化、精细化。

2. 加强了社区的和谐,缓解了社区矛盾和纠纷。

3. 增强了居民的参与意识和自治能力,增进了社区的凝聚力。

网格化管理工作概述

网格化管理工作概述

网格化管理工作概述网格化管理是一种创新的管理模式,通过对工作内容、人员、区域等资源进行细分和优化,实现精细化、高效化的管理。

本文档主要介绍了网格化管理的概念、特点、应用范围和实施步骤等内容,以帮助您更好地了解和应用网格化管理。

一、网格化管理的概念网格化管理是指将一个大的系统、组织或区域细分为若干个网格单元,并对每个网格单元进行有效管理,以提高整体的管理效率和效果。

网格化管理的核心思想是将复杂的问题简单化,通过细分和优化资源配置,实现精细化管理。

二、网格化管理的特点1. 精细化:通过将整体划分为若干个网格单元,实现对每个单元的细化管理,从而提高整体的管理效果。

2. 高效化:网格化管理通过明确分工和优化资源配置,提高了管理和执行的效率。

3. 灵活性:网格化管理模式可以根据实际情况进行调整,适应各种复杂环境和需求。

4. 透明化:网格化管理有助于信息共享和流程公开,提高管理透明度和公正性。

5. 智能化:借助现代信息技术,网格化管理可以实现对大量数据进行分析和处理,辅助决策。

三、网格化管理的应用范围网格化管理适用于各种领域和场景,如城市管理、企业管理、社会治理、教育教学等。

具体应用范围包括:1. 城市管理:对城市基础设施、公共安全、环境治理等方面进行网格化管理,提高城市管理效率。

2. 企业管理:对企业内部的人力、物力、财力等资源进行网格化管理,提升企业核心竞争力。

3. 社会治理:通过对社区、村组等区域进行网格化管理,加强社会治理和服务。

4. 教育教学:对学校、班级等教育单元进行网格化管理,提高教育教学质量。

四、网格化管理的实施步骤1. 明确网格化管理的目标和任务,确定网格划分和网格单元的责任人。

2. 制定网格化管理规章制度,明确网格化管理的工作流程和责任分工。

3. 搭建网格化管理平台,配置相应的硬件设备和软件系统。

4. 开展网格化管理培训,提高管理人员和网格单元负责人的业务能力。

5. 加强网格化管理过程中的监督与考核,确保网格化管理目标的实现。

openfoam mesh 解读

openfoam mesh 解读

openfoam mesh 解读【原创版】目录1.OpenFOAM 介绍2.OpenFOAM 中的网格(mesh)概念3.OpenFOAM 网格文件的格式与结构4.OpenFOAM 网格的创建与编辑5.OpenFOAM 网格的应用案例正文【1.OpenFOAM 介绍】OpenFOAM 是一个开源的计算流体力学(CFD)软件,广泛应用于工程和科学领域。

OpenFOAM 基于 C++编写,提供了一个完整的 CFD 求解器体系结构,包括湍流模型、边界层、多相流、化学反应等。

用户可以利用OpenFOAM 进行网格划分、求解和后处理等操作,满足各种流体动力学问题的求解需求。

【2.OpenFOAM 中的网格(mesh)概念】在 OpenFOAM 中,网格(mesh)是求解流体动力学问题的基础。

网格是将求解域离散化的结果,通过将求解域划分为多个小区域(单元),并在每个小区域内指定适当的数学模型和物理参数,从而实现对流体动力学问题的数值求解。

【3.OpenFOAM 网格文件的格式与结构】OpenFOAM 中的网格文件采用.msh 格式。

一个典型的.msh 文件包含以下几部分:1.文件头:包含文件的类型、版本和时间等信息;2.网格类型定义:定义网格的单元类型(如四面体、六面体等);3.网格单元信息:存储每个单元的节点坐标和单元类型;4.节点属性:定义节点的物理属性,如速度、压力等;5.区域和边界信息:定义求解域的区域和边界;6.其他信息:如求解器设置、初始条件等。

【4.OpenFOAM 网格的创建与编辑】OpenFOAM 提供了网格创建和编辑的工具,用户可以根据需求创建或编辑网格文件。

常用的网格创建和编辑工具包括:1.foamMesh:用于创建和编辑.msh 格式的网格文件;2.polyMesh:用于将.msh 文件转换为.pmx 格式的网格文件;3.pmxMesh:用于编辑.pmx 格式的网格文件;4.fvMesh:用于将.pmx 文件转换为.fv 格式的文件,以进行求解。

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网格和单元的基本概念前记:首先说明,和一般的有限元或者计算力学的教材不一样,本人也不打算去抄袭别人的著作,下面的连载是一个阶段的学习或者专业感悟集大成,可以说深入浅出,也可以说浅薄之极——如果你认为浅薄,很好,说明我理解透了,也祝贺你理解透了!好了,废话少说,书归正传。

无论是CSD(计算结构力学)、CTD(计算热力学)还是CFD(计算流体动力学)——我们统一称之为工程物理数值计算技术。

支撑这个体系的4大要素就是:材料本构、网格、边界和荷载(荷载问题可以理解为数学物理方程的初值问题),当然,如果把求解技术也看作一个要素,则也可以称之为5大要素。

网格是一门复杂的边缘学科,是几何拓补学和力学的杂交问题,也是支撑数值计算的前提保证。

本番连载不做任何网格理论的探讨(网格理论是纯粹的数学理论),仅限于尽量简单化的应用技术揭秘。

网格出现的思想源于离散化求解思想,离散化把连续求解域离散为若干有限的子区域,分别求解各个子区域的物理变量,各个子区域相邻连续与协调,从而达到整个变量场的协调与连续。

离散网格仅仅是物理量的一个“表征符号”,网格是有形的,但被离散对象既可以是有形的(各类固体),也可以是无形的(热传导、气体),最关键的核心在于网格背后隐藏的数学物理列式,因此,简单点说,看得见的网格离散是形式,而看不见的物理量离散才是本质核心。

对计算结构力学问题,网格剖分主要包含几个内容:杆系单元剖分(梁、杆、索、弹簧等)、二维板壳剖分(曲面或者平面单元)、三维实体剖分(非结构化全六面体网格、四面体网格、金字塔网格、结构化六面体网格、混合网格等),计算热力学和计算流体动力学的网格绝大部分是三维问题。

对于CAE工程师而言,任何复杂问题域最终均直接表现为网格的堆砌,工程师的任务等同于上帝造人的过程,网格是一个机体,承载着灵魂(材料本构、网格、边界和荷载),求解技术则是一个思维过程。

网格基本要素是由最基本的节点(node)、单元线(edge)、单元面(face)、单元体(body)构成,实质上,线、面、体只不过是为了让网格看起来更加直观,在分析求解过程中,线、面、体本质上并没有起多大的作用,数值离散的落脚点在节点(node)上,所有的物理变量均转化为节点变量实现连续和传递。

在所有的CAE环境下,网格的基本要素均可以直接构成,但对于复杂问题而言,这是一个在操作上很难实现的事情,因此,基于几何要素的网格划分技术成为现代网格剖分应用的支点,和网格基本要素完全相同,对应的几何要素分别称之为点(point)、线(curve)、面(surface)和实体(solid)。

数值离散求解器是不能识别几何元素的,要对其添加“饲料”,工程师必须对几何元素进行“精加工”,因此,从这个意义上来说,网格剖分的本质就是把几何要素转换为若干离散的元素组,这些元素组堆砌成形态上近似逼近原有几何域的简单网格集合体。

因此,这里说明了一个网格“加工”质量的基本判别标准——和几何元素的拟合逼近程度,理论上,越逼近几何元素的网格质量越好,当然,几何逼近只是一个基本的判别标准,网格质量判别有一系列复杂的标准,后文详细阐述。

本篇将专门解释几个基本概念:点网格;一维线网格;二维三角形面网格、二维四边形面网格;三维四面体网格(tetrahedra)、三维金字塔单元(pyramid)、五面体单元(prism)、三维六面体单元(hexahedra);结构化网格(structural grid)、非结构化网格(nonstructural grid)、混合网格(blend grid)。

需要专门说明的是,网格(grid & net)不等同于单元(element),单元是基于有限元思想的一个专用名词,而网格则是网格理论体系下的专用称呼,当网格用于有限元分析的时候,便可以转而称为线单元、面单元、实体单元,因此两者的本质差别在于,单元具有物理意义,一般具有特定的物理列式,而网格只是纯粹几何意义上的基本元素。

点网格主要针对CSD中的质量单元和CTD中的点状热源,通过对几何point直接mesh生成,应用较为简单,属性也较为简单,一般仅仅包含质量特性或者温度特性。

值得一提的是,在考虑行波效应的振动分析中,质量单元常被妙用,作为基底无限大质量块,巧妙地将加速度激励转变为力激励,从而达到可以多点施加激励的作用。

一维线网格主要针对计算结构力学问题,主要针对基本的桁架(truss)、梁(frame or beam)、索(cable)、连杆(link)和弹簧(spring)等工程单元。

需要特别说明的是,link实际上没有具体的工程构件对号入座(不等同于机械工程的连杆),只是一种单元节点物理量协调的边界单元,常用一维线网格描述。

对于梁系单元,理论上通过杆件轴长方向的node描述其物理量变化,node越多,描述相对越精确,对于常用的梁、杆通常达到6~9个节点就具备足够的工程精度(可以捕捉到关键截面位置的力学响应)。

一维单元可以根据内力变化随意加密局部网格点。

从工程意义上来说,通过加密网格节点,完全可以替代高次一维单元。

需要注意的是,杆系构件的一维网格并不是一味的追求增加剖分节点,对于桁架(truss)或者拉索(cable),当划分成多节点一维网格时,如果构件缺少初始刚度(一般是初始张拉刚度),则中间节点会由于缺少转动自由度约束,而形成类似铰链的机构运动,导致计算失败。

而弹簧或者link则只需要两个网格节点便可以完全描述其物理特性,这是最简单的一维网格单元。

二维网格主要针对CSD中的板壳单元、平面应力单元、平面应变单元;CTD和CFD中的二维问题也是其应用领域。

二维网格包含两类:其一是三角形网格;其二是四边形网格,当然,两种网格也可以混合使用。

三角形网格为一般用于线性二维单元(线性单元只有一个积分点,当然也有3积分点、4积分点的高次三角形单元),因此,精度一般相对较差,同时,单元数量和节点数量均较高,造成计算负荷加大,但其几何逼近的适应性很好,因此对由复杂二维曲面构成的三维问题,有一定的适应性。

四边形网格是矩形、梯形、斜梯形等四边形网格的总称,四边形网格单元容易增加单元积分点分布(4积分点、8积分点、9积分点、16积分点等),因此,对应单元的精度往往较高。

但在其应用之初,限于网格生成技术的原因,对几何域的拟合逼近不如三角形好,网格生成算法也较为复杂,影响了其使用,现在的网格技术已经完美解决这一问题,因此,理论上,任意复杂的曲面几何域均可以采用完全四边形网格构成。

但对于很多复杂工程问题,往往存在一些几何尺度变化较剧烈的区域(俗称极短边界、破碎面、破碎线),这些区域如果纯粹用四边形网格填充,会大幅度增加网格数量,且形状逼近也不好,因此可以采用混合三角形——四边形网格的剖分策略,这是一种兼顾网格形状、计算效率和精度的网格组合方式,主要以四边形单元为主,局部填充数量极少的三角形网格。

三维实体网格是最复杂的网格技术,主要针对计算域中的块状体或者空间三维状封闭区域,填充网格形状包括四面体、六面体、棱柱体、四棱锥体(俗称金字塔网格),目前的三维网格剖分技术已经相对完善,四面体网格可以高效填充任意复杂的空间三维域,很多网格生成软件并且已经可以做到自动剖分、自适应加密。

最具挑战性的三维六面体网格剖分技术仍然处于完善发展状态,虽然理论上分块(block)结构化网格可以实现任意形状三维空间的结构化六面体网格填充,但复杂的分块技术对工程师的几何拓补规划能力是一个严重的挑战,往往进行区域分块会花掉工程师整个分析工作过程近80%的时间,同时,由于结构化要求,导致有时候网格质量难以控制,网格数量有时候可能比四面体单元的数量更加巨大,但结构化网格排序简单明了,因此数值离散插值非常方便,往往用线形插值的求解精度就可以达到非结构化网格非线性插值的精度,且结构网格占用内存较低(单个结构化网格占用内存为四面体网格的4倍,但但其节点总数大约为四面体网格的1/6,因此总占用内存较低),因此,结构化网格仍然是网格高端技术的象征,目前,专业网格处理器ICEM-CFD主要以这种技术为主,在CFD和CTD计算领域,结构化网格仍然是网格剖分的首选。

针对结构化网格生成技术的难点,非结构化六面体网格逐渐形成CSD领域的主流,非结构化六面体网格的主要生成技术是sweep技术,sweep网格要求剖分区域具有sweep路径和路径两端的边界面,网格生成的一般顺序是先完成路径断面的网格剖分(程序自动完成,很容易),接下来程序往往会自动搜寻出端面的网格影射关系,从而沿着sweep路径形成三维体网格。

针对复杂几何区域,非结构化网格也需要预先进行几何域分块,但其分块难度相对很低,一般仅需要工程师寻找出具备近似sweep拓补特征的几何域,直接进行几何域剖分即可。

最简单的具备近似sweep拓补特征的几何域包括圆柱体、立方体以及经过异化(梯形化、扭曲化、楔化等)的对应元素,这些分区块共同构成网格剖分的初始几何子域集。

值得一提的是,几何域初始剖分过程中各个子域需要保证几何上的连通,对于非常复杂的几何域,这样的连通有些时候是高阶复连通过程,其剖分也比较复杂。

棱柱体不是网格主流形状,一般作为非结构化六面体网格的补充搭配使用——当sweep端面不适合采用全四边形网格填充时,可以局部采用三角形网格——三角形网格沿厚度方向扫略便形成了棱柱体单元(5面体);棱柱体网格另外一个重要的用途便是流场计算的壁面边界层网格,因为流场壁面法向附近变量变化非常剧烈,因此往往要求沿法向网格具有结构化特征,利于数值离散插值,提高计算精度,而如果该区域是非结构四面体单元,要形成结构化排序是非常困难的,因此,一个折中的方案便是对壁面附近四面体网格进行层状化劈分处理(涉及劈层以后的局部网格重构,技术难度很大),经劈分处理得到表层网格便是棱柱体网格。

金字体网格在CSD领域应用较少,主要用于CTD和CFD计算——比如某一个几何子域采用四面体网格,另外的子域采用六面体结构化网格,则在两个子域上可以采用金字塔单元进行过渡处理,一般“塔底”(四边形)连接六面体网格,“塔尖”连接四面体网格。

结构化网格和非结构化网格只是针对网格排序方式而言,简单点说,当几何域内部的每一个子域上,其网格针对子域的面或者边线,具有一一对应的网格排序(比如四边形的对边网格具有映射关系,且这样的影射关系在网格路径上也严格满足),一个最简单的例子,便是一个方柱体sweep六面体网格和结构化网格的对比,当路径端面网格上为自由划分四面边形网格(端面的对边方向网格并不具备映射关系)最终形成的sweep网格便是非结构化网格——沿网格路径方向具有映射关系(最终全部是六面体),结构化网格则要求其端面网格也同时满足映射关系(即使这个映射关系经过异化,比如梯形化、扭曲化)。

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