专业六面体网格划分软件TrueGrid概述.pdf

1专业六面体网格划分软件TrueGrid 概述 Edited by：momochong Xi’an2TrueGrid 概述 ¾ 使用 TrueGrid 可大大节省您宝贵的时间¾ TrueGrid 生成六面体和四面体网格单元¾ TrueGrid 的强大便捷的投影处理方式¾ 通过 TrueGrid 多块结构方式产生高质量的网格划分¾ TrueGrid 可方便地与您的原有系统整合 ，构成一个完整集成环境¾ TrueGrid 具有友好的、吸引人的用户界面¾ TrueGrid 采用业已建立的方法1 节省宝贵的时间 工程师和科学家通常使用的，代价昂贵的 三维计算机有限元模拟技术， 现在终于可以以更低的成本来完成了根据对大多数人的调查估计，在计算机模拟中，网格单元的划分通常需要占用整个项目完成时间和费用的 80%左右使用 TrueGrid 软件可以仅仅花费数天时间便完成了使用其它网格生成软件通常需要 花费几个月时间的工程项目 TrueGrid 功能的强大其中一部分原因是：它可以使设计者直接进行多块结构网格划分左侧球体优质的网格划分是因为在一个结构上使用了七个很小的小块，七 个小块的框架见右图。

在这个球体的网格划分中共使用了 7 000 个六面体单元，而使用TrueGrid 软件进行交互式划分此网格模型需要使用不超过一分钟的时间，只需六步操作相对这个网格划分的时间，如果使用其它工具的话可能还需要进一步的细化操作 3命令流如下： sd 1 sp 0 0 0 3 block 1 11 21 31;1 11 21 31;1 11 21 31; -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 dei 1 2 0 3 4; 1 2 0 3 4;; dei 1 2 0 3 4;; 1 2 0 3 4; dei ; 1 2 0 3 4; 1 2 0 3 4; sfi -1 -4; -1 -4; -1 -4;sd 1 2 TrueGrid 产生六面体和四边形网格 TrueGrid 是一个习惯于将几何结构细化为一个个小方格，然后划分成六面体块体单元或四边形壳体单元的计算软件 划分的结果，即网格或者栅格，可以用来导入到现 在通常的FEA和 CFD 分析软件中进行结构分析、流体流动或其它复杂物理场的模拟 TrueGrid 使得设计者从复杂几何模型网格划分的繁重工作中解脱出 来，在保证获得优质网格质量的同时，极大地减少了时间消耗。

右边图中的 TrueGrid 弹簧网格由六面体块单元构成， 但是正如四边形壳单元那样容易产生另外，常用来作为刚性体的梁单元可以嵌入到网格中 单元可以是线性的或者二次方程的 所有这些都存在于一个部件中 螺旋弹簧的TrueGrid命令文件 title spring c MESH - in cylindrical coordinates. 4cylinder 1 5 ; 1 79 80 81 82 249 250 251 252 331 ; 1 5 ; 1.8 2.2 0 312 316 320 324 992 996 1000 1004 1320 -.2 .2 c project onto a torus. sfi -1 -2 ; ; -1 -2 ; ts 0 0 0 0 0 1 2 0 .2 c Stretch the periodic torus to form a helix. dom 1 1 1 2 2 2 z = z + 4.05 dom 1 2 1 2 2 2 z = z - 4.05 dom 1 2 1 2 5 2 z = z + 4.05 + 0.05*(j-79)/3 dom 1 5 1 2 5 2 z = z - 4.1 dom 1 5 1 2 6 2 z = z + 0.05*j dom 1 6 1 2 6 2 z = z - 12.45 dom 1 6 1 2 9 2 z = z + 12.45 + 0.05*(j-249)/3 dom 1 9 1 2 9 2 z = z - 12.5 dom 1 9 1 2 10 2 z = z + 12.5 endpart 53 投影处理方法 TrueGrid 的投影方法 (基于投影几何学) 免去了设计者指定结构体详细信息的需要，而这往往是其它 CAD导向网格生成器所必需的。

并且，这种精确的投影方法能够处理复杂的几何结构----建立大型复杂的涡轮、喷气发动机、泵、机翼、传动器甚至人体结构的模型表面和曲线可以有无限制的任意曲率用户只需选取表面， TrueGrid 会完成其余的工作节点会自动地分布在表面上，而边界上的节点会自动置于这些表面的交界面上节点的分布会通过插值和光滑过渡等方法进行控制 映射方法的使用步骤分为三步：第一部是定义几何体或者从CAD/CAM 系统导入几何体 这个例子中， 定义了两个圆柱体， 在 TrueGrid中需要用两个命令 第二步，粗略近似的网格用矩形块 来构建这些块必须定好位置以便于更接近于几何体这个例子中，仅仅用了 5个命令 6最后一步，将网格的矩形面映射到 适当的表面两个表面的边缘需要自动地映射到两个表面的交线上这个例 子中，用了两个命令这个例子用到的所有的命令已经发布，简单的 用鼠标点击即可查看 命令流文件如下； c Create the two surfaces sd 1 cy 0 0 0 0 0 1 2 sd 2 cy 0 0 -2 .5 0 .5 .5 c Create the part block -1 -13 25;-1 -6 -12 -17;1 -11 -17 27; -2 2 6 -2 -1 1 2 -3 -1 1 3 c Remove blocks that are not needed. dei 2 3; -1 0 -4;; dei 1 2; -2 0 -3;; dei 2 3; -2 0 -3; 1 2 0 3 4; dei 1 2;; -2 0 -3; dei 2 3; 1 2 0 3 4; -2 0 -3; 7c Move a region near to the skewed pipe. tr 3 1 1 3 4 4 ry -45 mz -2; c Force equal spacing along the edges res 2 1 4 2 4 4 j 1 res 2 1 1 2 4 1 j 1 res 1 1 1 1 4 4 j 1 c Project faces to surfaces. sfi 2 3; -2 -3; -2 -3;sd 2 sfi -1 -2; -1 -4;;sd 1 endpart 4 多块结构化部件 TrueGrid 支持高度结构化的多块体网 格划分功能——这可以产生高质量的网格划分。

在各行、列和层上，每一个块都可以由三维六面体、二维四边形、以及一维线性或二次方程式 单元组成在建立多块体结构化网格上， TrueGrid 有很大的灵活适应性以确保可以处理最复杂的几何结构下面为一个扬声器模型的分 解图形，它是由八个多块体结构组成，包含六面块体单元和四边形壳体单元 8命令流如下： c Speaker - woofer with ceramic magnet,2 spiders, voice coil form, cone, frame para cd 0.05 te [%cd*3.14159/180.0*0.05] ra 5.0 rad [(%ra+1.0)*3.14159*7/54.0] ra1 4.2 rad1 [(%ra-1.0)*3.14159*7/54.0] 9cv 0.02 ef [atan2(%cv,-0.55)/360.0] ht 5 cu 100 cvv 10 cv2 7 off 0.2; sd 1 sp 0 0 0 .75 sd 2 plan 0 0 0 0 0 1 sd 3 cy 0 0 0 0 0 1 .76 sd 4 cy 0 0 0 0 0 1 .74 sd 5 er [%ra*sqrt(3)/2] [%ra/2] 0 [sqrt(3)] 1 0 %rad 1 sd 6 er [(%ra1-.1)*sqrt(3)/2] [(%ra1-.1)/2] 0 [sqrt(3)] 1 0 %rad1 .8 cylinder 1 11 21 54 86 94;1 2 8 9;-1; .8 1.6 1.7 4. 6 6.5 0 [20/3] [160/3] 60 0 de 4 2 0 5 3 0 sfi -5;2 3;-1; sd 5 sfi -4;2 3;-1; sd 6 z=atan2(%cv,1.65-x)/360*(1-sign(1,x-2.2))+ & (2.6/(4.3*4.3)*(x-2.2)*(x-2.2)+%ef)*(1+sign(1,x-2.2))-2*%ef-.2 lct 6 rz 0;rz 60;rz 120;rz 180;rz 240;rz 300; lrep 1 2 3 4 5 6; dei 3 6;; -1; 10res 1 1 1 1 4 1 j 1 res 6 1 1 6 4 1 j 1 bb 3 1 1 3 2 1 1; bb 3 2 1 3 3 1 2; bb 3 3 1 3 4 1 3; endpart cylinder -1 2 29 34;1 49;1 -6 7;.75 .775 1.5 2 0 360 -2 -.2 0 z=z+.4*sin(5.5*x*480)*(1-sign(1,x-1.5))*atan(%cu*(1.5-x))/180* & atan(%cv2*(x-.75)*(x-.75))/180*(1-sign(1,.75-x)) mseq k 10 2 mseq k 4 -1 insprt 1 6 1 9 dei 2 4;; 1 2; pb 1 1 2 4 2 2 z -1.180942e+00 pb 4 1 3 4 2 3 xz 1.700000e+00 -3.095492e-01 mseq i 0 90 -3 insprt 1 2 2 15 insprt 1 2 3 10 insprt 1 2 4 10 insprt 1 2 5 11 insprt 1 2 6 11 insprt 1 2 7 11 insprt 1 2 8 11 11insprt 1 2 9 11 insprt 1 2 10 11 insprt 1 2 11 10 mseq i 0 -13 -9 -7 -8 -8 -8 -7 -7 -7 -6 -4 0 drs 4 1 1 5 2 4 i 1.5 1.5 drs 5 1 1 6 2 4 i 1.5 1.5 drs 6 1 1 7 2 4 i 1.5 1.5 drs 7 1 1 8 2 4 i 1.5 1.5 drs 8 1 1 9 2 4 i 1.5 1.5 drs 9 1 1 10 2 4 i 1.5 1.5 drs 10 1 1 11 2 4 i 1.5 1.5 drs 11 1 1 12 2 4 i 1.5 1.5 res 12 1 1 13 2 4 i 3 endpart cylinder 1 11 21 54 86 94;1 2 8 9;-1; .8 1.6 1.7 4. 6 6.5 0 [20/3] [160/3] 60 0 de 4 2 0 5 3 0 sfi -5;2 3;-1; sd 5 sfi -4;2 3;-1; sd 6 z=atan2(%cv,1.65-x)/360*(1-sign(1,x-2.2))+ & (2.6/(4.3*4.3)*(x-2.2)*(x-2.2)+%ef)*(1+sign(1,x-2.2))-2*%ef-.2 lct 6 rz 0。