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Rhino和Griddle网格划分方法比较 (包括Cubit方法)

11月前浏览2513

1. 引言

本文主要比较了Rhino内置的网格划分方法与Griddle的网格划分方法,比较对象是一个半径为2,高度为10的圆柱体。最后比较了Cubit的网格划分方法。


2. GSurf网格划分

Griddle的网格划分命令GSurf可根据所需参数创建高质量的三角形、四边形或全四边形的曲面网格,它通过指定最大边长和最小边长来划分网格。GSurf共有5个选项, 设置前三项的值,后两项保持默认值:

Mode=QuadDom

MinEdgeLength=0.5  

MaxEdgeLength=0.5

RidgeAngle=20  

AdvancedParameters

GSurf生成的网格是“各向同性”的网络,也就是说每个方向的尺寸基本上相同。如果想改变网格的尺寸,需要使用其它Rhino方法来重载网格边的尺寸。Griddle手册的第12~15页讨论了改变网格尺寸的方法,但这个手册写得过于简单,没有讨论改变网格尺寸后如何使用GVol产生体积网格,事实上这是一件很麻烦的事情。

上述网格在FLAC3D中生成了1639个gridpoints, 1461个zones以及628个faces。

Number of quadrilaterals: 626

Number of triangles: 2

接下来使用_GVol命令产生体积网格。GVol共有4个选项:

MeshSettings=Tet  

OutputFormat=FLAC3D  

FormatType=Binary  

AutoOutputName=N/A 

设置MeshSettings的Mode=HexDom,其它选项保持默认值:

Mode=HexDom

MaxGradation=0.5  

TargetSize=0  

Optimization=5  

ShapeQuality=0.75  

IniErrorCheck=Yes


3. QuadRemesh网格划分

Rhino内置的QuadRemesh命令可以用四边面重构网格,即产生四面体网格。

它的边长控制有两种方法:定义边长和定义四面体的数量

(1) 定义边长

设置“目标边缘长度”定义边长,为了与上面的方法作比较,输入0.5。在FLAC3D中生成了1607个gridpoints,1709 zones以及534个faces。

Hexahedra: 1146 (67.06% of total, 94.63% of volume)

Prisms: 44 (2.57% of total, 1.08% of volume)

Pyramids: 334 (19.54% of total, 3.39% of volume)

Tetrahedra: 185 (10.83% of total, 0.90% of volume)

(2) 定义数量

另一种方法是定义"目标四边面数量",设置默认的数量2000,在FLAC3D中产生出9227个gridpoints,10201个zones以及1856个faces。

Hexahedra: 7446 (72.99% of total, 95.95% of volume)

Prisms: 275 (2.70% of total, 1.04% of volume)

Pyramids: 1491 (14.62% of total, 2.25% of volume)

Tetrahedra: 989 (9.70% of total, 0.76% of volume)


4. 比较结果

下图所示的是上述三种方法生成网格的比较。QuadRemesh命令比Griddle手册建议的改变网格尺寸的方法好,不过顾名思义,QuadRemesh仅对FLAC3D使用的四面体有效,因而对3DEC的网格生成没有帮助。

5. Cubit网格划分

使用Cubit生成上述网格:




  
create Cylinder height 10 radius 2Volume 1 scheme sweepVolume 1 size 0.5  
mesh volume 1

共产生出1360个纯Hex单元,比较顶面网格的形状可以看出,网格形状更均匀【sculpt parallel 网格质量控制(12)】。生成的网格可以直接导入到FLAC3D中【多种岩土数值模拟软件导入Cubit四面体网格(tetmesh)的测试】。





quality volume 1 shape global draw meshquality volume 1 scaled jacobian global draw meshquality hex all scaled jacobianquality hex all aspect ratio top 10



来源:计算岩土力学
岩土UMFLAC3D3DEC控制曲面
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首次发布时间:2023-11-16
最近编辑:11月前
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