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)簡單。對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。尤其隨著近幾年的計(jì)算機(jī)和數(shù)值方法的快速發(fā)展，人們對求解區(qū)域的幾何形狀的復(fù)雜性的要求越來越高，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)構(gòu)化網(wǎng)格同結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的定義相對應(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)目不同。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)幾何造型中既有結(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，對同一個(gè)幾何造型，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？一般來說，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果比非結(jié)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)話網(wǎng)格的質(zhì)量很差，結(jié)果同樣不可靠，相對而言，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格更有利于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和加快計(jì)算速度。 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格據(jù)說計(jì)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，但相對來說速度要差一些。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)格來劃分。比如說我用結(jié)構(gòu)化的六面體網(wǎng)格來劃分，一遍的尺寸為2，另一邊的尺寸為3，這時(shí)候公共邊界面該怎么處理？如果采用cooper的格式來劃分這個(gè)網(wǎng)格，尺寸就是前面所說的，該怎么來做呢？我用單獨(dú)的兩個(gè)塊試過，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can not creat a bound loop,也不清楚這是什么問題。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(例如正方形方腔)很容易實(shí)現(xiàn)，但對于流動(dòng)區(qū)域比較復(fù)雜的問題則非常困難。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)量越高一般來說，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，不過這樣就產(chǎn)生了很多碎線和碎面并且在一些面交界的地方還存在尖角。我曾經(jīng)做成功過把它們統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面，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?yàn)榧饨堑脑?？還有，virtual geometry和普通的真實(shí)的幾何體到底有什么區(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）又是什么？使用virtual geometry需要注意哪些問題？virtual geometry是很頭疼的問題。你把它們統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面按理說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不能進(jìn)行布爾操作，boolean operation即是并對于復(fù)雜外形的網(wǎng)格生成，不可避免的會(huì)用到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幾個(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對于你輸入gambit的時(shí)候產(chǎn)生很多碎片的問題，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)算就是對于面與面，體與體的聯(lián)合，相減等運(yùn)算。這個(gè)在所有的cad建模過程中是經(jīng)常見到的問題。4。對于虛體生成的計(jì)算網(wǎng)格，和實(shí)體生成的計(jì)算網(wǎng)格，在計(jì)算的時(shí)候沒有區(qū)別，關(guān)鍵是看你網(wǎng)格生成的質(zhì)量如何，與實(shí)體虛體無關(guān)。我在作復(fù)雜模型計(jì)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，那是你對于fluent的設(shè)置問題和網(wǎng)格的質(zhì)量問題，與模型無關(guān)。可以用gambit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，對二者的根本區(qū)別及在功能上的不同對于求解是沒有任何區(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)果沒有任何影響，實(shí)體和虛體的主要區(qū)別有以下幾點(diǎn)：1。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)格生成的過程中，如果有幾個(gè)相對比較評彈的面，你可以把它們通過merge合成一個(gè)，這樣，作網(wǎng)格的時(shí)候，可以節(jié)省步驟，對于曲率比較大的面，可能生成的網(wǎng)格質(zhì)量不好，這時(shí)候，你可以采取用split的方式把它劃分成幾個(gè)小面以提高網(wǎng)格質(zhì)量 fluent必知的幾個(gè)關(guān)系及定義fluent中幾個(gè)壓力之間的關(guān)系及定義在fluent中會(huì)出現(xiàn)這么幾個(gè)壓力：Static pressure（靜壓） Dynamic pressure（動(dòng)壓） Total pressure（總壓）這幾個(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）= 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）就是你測量的，比如你現(xiàn)在測量空氣壓力是一個(gè)大氣壓 而在fluent中，又定義了兩個(gè)壓力：Absolute pressure（絕對