结构和非结构网格.doc

CFD网格的分类，如果按照构成形式分，可以分为结构化和非结构化 结 构化：只能有六面体一种网格单元，六面体顾名思义，也就是有六个面，但这里要区分一下六面体和长方体长方体(也就是所有边都是两两正交的六面体)是最理想完美的六面体网格但如果边边不是正交，一般就说网格单元有扭曲(skewed). 但绝大多数情况下，是不可能得到完全没有扭曲的六面体网格的一般用skewness来评估网格的质量，sknewness=V/(a*b*c). 这里V是网格的体积，a，b，c是六面体长，宽和斜边sknewness越接近1，网格质量就越好很明显对于长方体，sknewness=1. 那些扭曲很厉害的网格，sknewness很小一般说如果所有网格sknewness>0.1也就可以了结构化网格是有分区的简单说就是每一个六面体单元是有它的坐标的，这些坐标用,分区号码(B),I,J,K四个数字代表的区和区之间有数据交换比如一个单元，它的属性是B=1, I=2,J=3,K=4其实整个结构化单元的概念就是CFD计算从物理空间到计算空间mapping的概念I,J,K可以认为是空间x,y,z在结构化网格结构中的变量 非机构化：可以是多种形状，四面体（也就三角的形状），六面体，棱形。

对任何网格，都是希望网格单元越规则越好，比如六面体希望是长方形，对于四面体，高质量的四面体网格就是正四面体sknewness的概念这里同样适用，sknewness越小，网格形状相比正方形或者正四面体就越扭曲越接近1就越好 很明显非结构化网格也可以是六面体，但非结构化六面体网格没有什么B,IJK的概念，他们就是充满整个空间对于复杂形状，结构化网格比较难以生成主要是生成时候要建立拓扑，拓扑是个外来词，英语是topology，所以不要试图从字面上来理解它的意思其实拓扑就是指一种有点和线组成的结构工人建房子，需要先搭房粱，立房柱子，然后再砌砖头拓扑其实就是房子的结构这么理解拓扑比较容易些，以后认识多了，就能彻底通了 生成结构化网格的软件gridgen,icem等等都是需要你去建立拓扑，也就是结构，然后软件好根据你的机构来建立网格，或者砌砖头，呵呵 非结构化网格的生成相对简单，四面体网格基本就是简单的填充非结构化六面体网格生成还有些复杂的但仍然比结构化的建立拓扑简单多比如 gambit的非结构化六面体网格是建立在从一个面到另外一个面扫描(sweep)的基础上的Numeca公司的hexpress的非结构化六面体网格是用的一种吸附的方法。

反正你还是要花点功夫 另外一点就是，结构化网格可以直接应与于各种非结构化网格的CFD软件，比如你在gridgen里面生成了一个结构化网格，用fluent读入就可以了fluent是非结构化网格CFD软件，它会忽略那些结构化网格的结构信息（也就是B,I,J,K)，当成简单的非结构网格读入非结构化六面体网格就不能用在结构化网格的CFD求解器了. 结构化网格仍然是CFD工程师的首选非结构化六面体网格也还凑合，四面体网格我就不喜欢了数量多，计算慢，后处理难看简单说，如果非结构化即快又好，结构化网格早就被淘汰了 总结一下， 结构化六面体：建立拓扑（所有软件gridgen,icem什么的都是一种拓扑概念，界面不一样罢了），生成网格 非结构化六面体：学习软件，gambit用扫描方法，hexpress用吸附方法，按照步骤就行了 非结构化四面体：简单，看两页教程，搞定，就是简单填充，没什么技术含量！ 其他非结构化网格，棱形等等：学习软件，按照步骤，很容易不管用什么网格软件，我们最好有比较扎实的CAD(pro/e, solidworks, UG什么的)基础熟练的CAD技术太重要了 另外，有的地方sknewness的定义是(a*b*c)/V，所以大家注意数字的变化，但概念是一样的。