四面体网格生成方法的与实现

合集下载

HYPERMESH画网格方法总结

Hypermesh常用操作方法总结PART1 几何清理Point edit面板：1.replace子面板两两合并硬点2.release子面板释放固定点3.add子面板在表面增加固定点以控制网格样式4.project用于将点投影至相对边上5.suppress子面板用于去除硬点1.toggle，equivalence，replace子面板可以合并自由边2.suppress子面板删除多余线条3. edge fillet修改曲线圆角特征Surface面板：创建表面：1.在Geom页中选择surface2. 进入spline/filler子面板3. 取消选择auto create（free edge only）复选框，激活keep tangency复选框（使用keep tangency功能可以保证新创建的面与相邻面平滑过渡）4. 选择线条，点击create创建表面Surface edit 面板：对表面进行分割（以控制网格样式）1. trim with nodes 设定节点分割表面2. trim with lines 画线条分割表面，with cut line 选择surf ，之后drag a cut line画线，点击鼠标中键完成分割 3. trim with surf 用三点法创建表面以分割表面Solid面板：创建实体：1. 在主面板中选择Geom 页，进入solids 面板2. 选择bounding surfs 子面板3. 激活auto select solid surfaces 复选框4. 选择图形区任意一个曲面5. 此时模型所有面均被选中6. 点击Create 按钮，创建实体7. 状态栏提示已经创建一个实体，注意实体与曲面区别是：实体边线线型比曲面边线粗。

Solid edit 面板：分割实体：方法一：利用已有的内部线条将两部分实体分开 1. 进入solid edit 面板节点法分割表面2. 选择trim with lines子面板3. 在with bounding lines栏下，激活solids选择器。

ANSA自动生成四面体网格

在Ansa Info 窗口报告“All Macro Areas are meshed”。单元数量显示在屏幕的左侧。
wwwห้องสมุดไป่ตู้
Innovating through simulation
Logo
切换到HIDDEN 显示模式进行质量检查。
违反Skewness 准则的单元根据右侧图标的颜色显示绿色。视图中违反准则的单元数量显示在窗口左侧的OFF 后面。
Innovating through simulation

Logo
接着弹出PROPERTIES 窗口，选择一个Property赋给将要创建的体网格。因为在列表中没有Property，点击NEW 创建一个新的Property。弹出新的Solid Property 卡片。（注意到卡片的格式取决于当前的 DECK，在本例中是NASTRAN）。
Logo 4.1 ANSA中的四面体网格生成的步骤和方法
ANSA中的四面体网格生成的一般步骤：
读入零件的ANSA 文件。为生成四面体网格，首先创建三角形面网格。检查并提高面网格质量。定义将要生成四面体网格的封闭区域。生成四面体网格。获取关于四面体网格和零件信息。

Innovating through simulation
Logo
在生成四面体网格之前首先定义VOLUME。
点击VOLUMEs>DEFINE功能，在模式窗口中选择AUTO 选项。
左键点击任何面以选中所有的面形成封闭体。点击鼠标中键。

Innovating through simulation
Innovating through simulation
Logo

Innovating through simulation

ICEM-CFD 四面体网格模块tetra介绍

Tetra程序，批处理模式
z 运行Tetra网格器 z 运行Cutter
z 运行Smoother z 运行Coarsener
从ICEM CFD GUI中运行，网格菜单
Tetra 11
2 July 2008
感谢使用富静技术整理的学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
Tetra处理每个节点需要更多的计算时间
Tetra 25
2 July 2008
感谢使用富静技术整理的学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
感谢使用富静技术整理的学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
ICEM CFD四面体网格模块Tetra介绍
Tetra 学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
Tetra程序综述
z 运行Tetra网格器
−产生未切割的区域
z 运行Cutter
−从材料点处实现填充（ flood fill）
−产生切割区域
z 运行Smoother z 运行Coarsener
单独执行，可以交互模式或批处理模式运行
Tetra 9
2 July 2008
感谢使用富静技术整理的学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
Tetra 19
2 July 2008
感谢使用富静技术整理的学习资料，更多精彩请点击 /shop/view_shop.htm
机翼例子：网格参数
z 细化
− integer, number of cells in 360 degrees of an arc
Tetra 12
2 July 2008

第四节 ICEM-四面体网格

Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-16
Natural Size – 网格细分
Refinement
– 沿圆上布置的网格数量 – 避免网格细分达到global minimum 这会造成网格数量极其大
– 沿圆布置的网格数量达到设定值后即停止增长 Prescribed size Natural size
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-21
从几何和部分表面网格生成网格
From Geometry and Surface Mesh
– 部分几何表面是三角形网格 – Octree 划分新网格，并于原部分网格一致 – 可以在两个模型的公用界面保持网格不变，两模型单独划分 – 可以对不修改的几何保持不变，其他更改几何部分重新网格划分 – 选项: 同 From geometry 一样 • 需要选择 Existing Mesh Parts
Prescribed size Natural size (1/5th smaller)
Cells in Gap = 5
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
C1-18
尝试 ValveNatural 练习
其他全局网格参数选项
定义 thin Cuts
– 避免薄的固体表面上网格大于厚度时容易在表面形成洞 – 可以通过分别定义固体上下两表面为两个part,并在定义框中选择这两个part，完成ThinCut
– 要单独设定面或线的参数，
–
9/9/05
可先选Surface 或 Curve Mesh Size，再使用Part选择

基于“各向异性”四面体网格聚合的复杂外形混合网格生成方法

基于“ 各向异性＂四面体网格聚合的复杂外形混合网格生成方法
赵钟，张来平，赫新
（１．中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，四川绵阳６２１０００；２．空气动力学国家重点实验室，四川绵阳６２１０００）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
整个计算流程的６０～７０时间，这一点对于复杂
外形高质量粘性流动计算网格的生成更为突出口一。依照网格的拓扑结构，计算网格分为结构网格和非结构网格。结构网格的优点是数据结构简单，存储
方便，计算简单快捷，计算结果精度高；其缺点是难以
效率低。非结构网格的缺点在高雷诺数计算时表现
得尤为突出：高雷诺数边界层模拟要求在物面法向有
层推进方法胡和求解双曲型方程的方法］。这些
方法在实际工程应用中得到了成功的应用。但是，对于工业应用中很多极端复杂的实际外形而言，要生成边界层的三棱柱网格并非易事，往往会在几何曲率变
的应用。
两个各向异性四面体单元的中心连线和物面法向的偏离使得计算在某些情况下不够精确（如利用格心型有限体积法求解单元内的物理量梯度时）。
鉴于复杂外形三棱柱／四面体混合网格生成的困

第五章三维实体网格划分

第五章三维实体网格划分本章讲述三维实体网格划分。

包括三部份内容：●生成四面体网格零件：对实体指定线性或2次四面体网格。

●四面体网格填充器：通过从曲面网格生成四面体网格来对实体划分网格。

●扫描实体网格：通过从曲面网格生成六面体或楔形网格对实体划分网格。

5．1 生成3D零件网格本节说明如何利用四面体网格划分方式生成3D网格。

在【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）工作台和【Advanced Meshing Tools】（高级网格划分工具）工作台都有本命令。

依照用户安装的产品不同，显示的选项是不同的：●【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）或【FEM Surface】（曲面网格划分）系列产品。

●【FEM Solid】（有限元实体划分）系列产品。

5.1.1 【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）或【FEM Surface】（曲面网格划分）系列产品在通常的用户中，一样安装的是第一种情形。

在这种设置下，不管是在通用结构分析工作台仍是高级划分工具工作台，概念3D网格的零件时，弹出的对话框只有两个选项卡。

（1）点击【Meshing Methods】（网格划分方式）工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】（四面体网格划分器）按钮，如图5－1所示。

若是用户在【Generative Structural Analysis】（通用结构分析）工作台，那么需要点击【Model Manager】工具栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】（四面体网格划分器）按钮，如图5－2所示。

图5－1【Octree Tetrahedron Mesher】（四面体网格划分器）按钮图5－2（2）在图形区选择要划分网格的实体零件。

选择后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesh】（四面体网格划分器）对话框，如图5－3所示。

Hypermesh划分四面体网格时查找解决面单元不封闭的两种方法

在对具有复杂曲面特征的零件进行网格划分时，一般选用四面体网格。

如果基于体或封闭面来划分四面体网格的话，只要设置相关参数，就可以一键生成全部的四面体网格，划分过程不会产生面网格不封闭的现象(因为面网格是软件自动生成的)。

但这种方法划分的网格质量一般不太高，对局部区域网格疏密控制不如手动控制，通常适用于非重要、不关心的零部件。

如果基于封闭面单元来生成体单元的话，在处理复杂零件时(有时要多次分割实体)，对重点区域面单元细分，非重点区域面单元粗分，往往到最后会遇到这样的问题：无法一键生成体单元，软件提示面网格不封闭。

根据自己多年的工作经验，主要有两种原因，也对应两种查找解决方法。

第一种原因是面单元上存在节点对齐但未耦合或者节点不对齐无法耦合。

这种原因是相对常见的。

解决方法也较简单(按下图步骤1～5，节点容差大小可从0.1逐渐增大到主体网格大小，进行共节点检查)，这样就可以找到有问题的位置，找到后进行节点耦合(equivalence)或调整网格后进行节点耦合。

图1 检查方法一
第二种原因是缺失面单元。

因为零件复杂特征多，难免会疏漏了对局部小区域的面网格划分。

而这时单凭肉眼去找，往往很难找到。

其实软件也考虑到了这一点，只需将图2中的步骤5改成find edges（即自由边检查），如图3所示，检查发现有3个自由边，红色标注出来，很容易找到，然后补一下单元即可(个别单元缺失可直接按F6键进行修补)。

(注：这里一定要选中全部网格进行检查)
图2 检查方法二。

基于区域分解技术的并行四面体网格生成算法

Ｐａｒａｌｌｅｌｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｄｏｍａｉｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
ＸＵＱｕａｎ，ＣＵＩＴａｏ。，ＬＩＵＱｉｎｇ－ｋａｉ，ＣＡＯＸｉａｏ — ｌｉｎ
２０１４年１月
计算机工程与设计
ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮ
Ｊａｎ．２０１４
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．１
第３５卷
第１期
基于区域分解技术的并行四面体网格生成算法
徐权，崔涛，刘青凯，曹小林
法相比，不仅大大降低了网格生成的时间，同时保证了子区域之间交界面上网格的一致性和协调性，生成了高质量的四面
体网格。
关键词：网格生成；约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化；并行四面体网格生成；区域分解；并行算法中图法分类号：ＴＰ３１１．１文献标识号：Ａ文章编号：１０００ — ７０２４（２０１４）０１ — ０１５３ — ０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐａｒａｌｌｅｌｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｏｍａｉｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｆｏｒｔｈｅ３一ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｖｉｄｅａｎｄｃｏｎｑｕｅｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅ３Ｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｄｏｍａｉｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｍａｎｙｓｕｂ－ｄｏｍａｉｎｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｏｅａｃｈｐｒｏｃｅｓｓｏｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｆｏｒｓｕｂ－ｄｏｍａｉｎｓ，ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＤｅｌａｕｎａｙｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｔｅｒａｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｅｓｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｓｃａｌａｂｌｅａｎｄｓｔａｂｌｅ，ａｎｄｉｔｃａｎｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍｅｓｈｅｓｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｃａｎｇｅｎｅｒａｔｅｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｅｓａｔ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

四面体网格生成方法的研究与实现
田素垒，张志毅，陈敏，张娴
（）西北农林科技大学信息工程学院，陕西杨凌７１２１００
摘要：针对四面体网格生成过程中需要人工构造背景网格和指定尺寸信息的问题，提出了一种自动计算网格尺寸的方法。该方法通过按层次推进产生四面体网格，根据周围前沿面的尺寸和法线信息，计算新生成四面体的尺寸，使四面体网格在尺寸上能够均匀分布。在网格生成过程中，无需人工指定相关信息，并能保证新生成四面体的质量。联立直线和平面的参数方程，根据方程组解的情况判断线段和三角形是否相交，并对相交的条件作了详细的分析。使用空间八叉树管理前沿面，降低与前沿面相关操作的复杂度。数值算例表明，该方法能够生成较高质量的四面体网格。关键词：四面体网格；层次推进；尺寸计算；相交测试；八叉树）１中图法分类号：ＴＰ３９１．４１文献标识号：Ａ文章编号：１０００７０２４（２０１２１４４１６０６－－－
（，Ｎ，Ｙ）ＣｏｌｌｅｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｒｔｈｗｅｓｔＡｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔａｎｌｉｎ７１２１００，Ｃｈｉｎａｇｇｇｇｙｇｇ
２０１２年１１月第３３卷第１ＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮ
Ｎｏｖｅ．２０１２Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１１

ｅｎｅｒａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｇｐ
，，ＴＩＡＮＳｕｌｅｉＺＨＡＮＧＺｈｉｉＣＨＥＮＭｉｎ，ＺＨＡＮＧＸｉａｎ－－ｙ
：ＴＡｂｓｔｒａｃｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｉｓｓｕｅｔｈａｔｂａｃｋｒｏｕｎｄｍｅｓｈｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｍｅｓｈｓｉｚｅｉｓｓｅｃｉｆｉｅｄｍａｎｕａｌｌｉｎｔｈｅｏｆｍｅｓｈｒｏｃｅｓｓｇｐｙｐ，，ａｍｅｔｈｏｄｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｃａｌｃｕｌａｔｉｎｍｅｓｈｓｉｚｅｉｓｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｂｅａｃｈｌａｅｒｅｎｅｒａｔｉｏｎｒｏｏｓｅｄ．Ｔｈｏｕｈｅｎｅｒａｔｉｏｎｙｇｙｙｇｐｐｇｇ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｆｒｏｎｔａｎｄｎｏｒｍａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｓｍｏｏｔｈｍｅｓｈｉｓｅｎｅｒａｔｅｄ．Ｉｎｇｇ，ｒｏｃｅｓｓｅｎｅｒａｔｉｏｎｕａｌｉｔｕａｒａｎｔｅｅｄ．ｏｆｍｅｓｈｒｅｌａｔｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｃｉｆｉｅｄｂｍａｎｕａｌｌｉｓｕｎｎｅｃｅｓｓａｒａｎｄｔｈｅｉｓａｌｓｏｔｈｅｐｇｑｙｇｐｙｙｙ，，Ｔｈｏｕｈａｒａｍｅｔｅｒｌａｎｅｕｄｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｅｕａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｂｅｔｗｅｅｎａｓｅｍｅｎｔａｎｄａｔｒｉａｎｌｅｉｓｔｈｅｇｐｐｊｇｑｐｇｇ，ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｉｖｅｎｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｏｃｔｒｅｅｓａｃｅｄｉｖｉｓｉｏｎｉｓｅｍｌｏｅｄｔｏｍａｎａｅｔｈｅｆｒｏｎｔｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｃｏｍｌｅｘｉｔｏｆｏｅｒａ－ｇｐｐｙｇｐｙｐｕａｌｉｔｅｎｅｒａｔｅｄ．ｔｉｏｎｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｆｒｏｎｔ．Ｔｈｅｅｘａｍｌｅｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｈｉｈｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｍｅｓｈｉｓｑｙｇｐｇ