hypermesh经典网格生成书籍

根据提供的文件信息，我们可以归纳出一系列与Hypermesh经典网格生成相关的知识点，这些知识点主要集中在网格生成的基础概念、结构化网格、非结构化网格以及自适应网格等方面。 ### 一、引言 #### 1.1 离散化与网格类型 在模拟连续物理系统（如飞机周围的气流、大坝中的应力集中、集成电路中的电场或化学反应器中的反应物浓度）时，通常使用偏微分方程来建模。为了在计算机上对这些系统进行仿真，需要将连续方程离散化，从而得到有限数量的空间（及时间）点，在这些点上计算诸如速度、密度、电场等变量。常用的离散化方法包括有限差分法、有限体积法和有限元法，这些方法都涉及到利用邻近点来计算导数，因此存在一个计算用的网格或网格。 #### 1.2 网格特性 网格可以分为两大类：结构化网格和非结构化网格。结构化网格具有规则的连通性，即除了少数边界上的点之外，每个点都有相同的邻居数目；而非结构化网格则不具有这种规则性，其节点之间的连接关系更为灵活多样。 ### 二、结构化网格 #### 2.1 边界适配网格 边界适配网格是一种特殊的结构化网格，它能够更好地拟合物体表面或边界条件，提高计算精度。这类网格通过精确地跟踪物体表面形状来改善计算结果的准确性。 #### 2.2 在曲面上的解决方案 在处理具有复杂几何形状的问题时，常常需要在曲面上建立网格。对于这种情况，需要特别的技术来确保网格的质量和计算的准确性。 #### 2.3 单块边界适配网格 单块边界适配网格是指在单一区域内生成的边界适配网格，这种方法适用于简单几何形状的情况。 #### 2.4 代数网格生成：插值 代数网格生成是一种基于数学插值原理的方法，其中最常见的是转置有限插值（TFI）。该方法通过对边界上的点进行插值来生成内部网格点，从而构建整个网格。 #### 2.5 偏微分方程网格生成 偏微分方程网格生成是一种更高级的网格生成技术，它利用偏微分方程来控制网格点的分布。最常见的类型是椭圆型网格生成。 #### 2.6 在三维空间中的实现 在三维空间中实现结构化网格需要考虑更多的因素，例如如何在三维空间中适配复杂的边界条件。 #### 2.7 其他方法 除了上述提到的方法外，还有其他类型的网格生成技术，如双曲型网格生成和抛物型网格生成。 #### 2.8 多块网格 多块网格是在多个区域中分别生成网格，然后将它们拼接起来形成完整的网格。这种方法适用于处理复杂的几何形状，常见的有C型网格、O型网格和H型网格。 ### 三、非结构化网格 #### 3.1 对于有限元法的网格要求 对于有限元法而言，网格的质量直接影响到计算结果的准确性。高质量的网格应该具备良好的形状因子、均匀分布的单元大小以及避免出现畸形单元等特点。 #### 3.2 网格生成方法 非结构化网格生成方法有很多种，包括分解和映射法、基于网格的方法、前沿推进法、Delaunay三角剖分法等。 #### 3.2.1 分解和映射 分解和映射法是一种先将计算域划分为简单的子区域，然后再在这些子区域内生成网格，并最终将所有网格组合在一起的方法。 #### 3.2.2 基于网格的方法 基于网格的方法通过预先定义一组网格点，然后通过连接这些点来生成网格。这种方法相对简单但可能无法很好地适应复杂的几何形状。 #### 3.2.3 前沿推进法 前沿推进法是一种动态的网格生成技术，它从已知的边界出发，逐步向内推进生成网格，适合处理具有不规则边界的复杂几何问题。 #### 3.2.4 Delaunay三角剖分 Delaunay三角剖分是一种常用的非结构化网格生成技术，它确保了生成的三角形满足特定的几何条件，从而提高了网格的整体质量。 #### 3.2.5 其他方法 除了上述方法外，还有一些其他的非结构化网格生成技术，如随机采样法、优化算法等。 #### 3.2.6 平滑 平滑是改善网格质量的一个重要步骤，通过调整节点位置来优化网格的形状和尺寸，提高计算效率。 ### 四、自适应网格 #### 4.1 自适应网格 自适应网格是一种能够自动调整网格密度以适应计算需求的技术。它能够在计算过程中根据局部误差估计或其他标准动态地细化或粗化网格，从而提高计算效率和准确性。 #### 4.2 并行网格生成 随着高性能计算的发展，大型模拟任务对并行网格生成的需求越来越高。并行网格生成能够有效地利用多核处理器或分布式计算资源来加速网格生成过程。 ### 五、总结 Hypermesh经典网格生成书籍提供了丰富的网格生成技术和方法论，涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。无论是结构化网格还是非结构化网格，或者是自适应网格和并行网格生成，本书都提供了深入的介绍和指导。这对于从事计算流体力学(CFD)、有限元分析(FEA)以及其他数值模拟领域的研究人员和工程师来说是非常宝贵的资源。