写给划分网格的朋友们

freebeita

在仿真分析中，一向有算法是灵魂、网格是骨架的说法，一个不好的算法必然是不能得出好的结果，而网格同样是得出好结果的必要条件！有一位美航天局的人员曾说过，一个合理的仿真过程必要条件是：基础理论、网格类型、边界条件、可靠的求解器，缺一不可。在工程实际中，网格划分花费的时间占总时间的百分之八十左右，而且需要足够的经验。
有限元网格划分软件主要有：ansa、hypermesh、patran、truegrid、gridgen、ansys等专业的前处理软件，还有一些求解器自带网格前处理，但不太专业。其中应用较为广泛的应该是patran、hypermesh、ansa，ansys虽然国内应用较多，但在很多工程中并不用其做前处理。
软件能广泛应用在很大程度上是由于其自动化程度。目前的趋势就是期望能出现一款软件能够全自动划分全六面体高质量网格，但目前为止尚未有这样的软件，理论上是可行的，但难于实施，和N-S方程一样，有解而解不出。
划分有限元网格，首先要了解网格类型和网格质量。我也不是了解很深，我主要用在cfd上。这方面可以参考一些有限元书籍。一般来说，可分为结构网格和非结构网格，一般意义上的结构网格就是六面体、四边形网格。Truegrid是专业的六面体网格划分软件，其网格可操作性与网格质量都可以很好的得到保证，但缺点就是人工干预过多，界面友好性差，是很多人都望而却步，转而去用ansys、gambit这些软件。其实这个软件可以帮助我们更好的了解网格的生成原理和更好的规划网格。但在很多工作中，我们并不会用到Truegrid，一方面用的人太少，太专业了，另一方面就是价格不菲。因此不得不学习其他软件。
我认为我们学习网格划分，应该首选Truegrid作为入门级别，就是先要掌握一定的思想，然后再去学其他软件，这样才能做的更好。可惜很多人都不会这么做，因此Tg群才会这样冷清。我希望看到这篇帖子的人能够。。。

yfh1984

hyfw843 发表于 2015-10-28 10:58
有人用过Simlab吗？我是做有限元的，发动机零部件分析，最初学习的时候用hm，菜单层级太多，后来就自己定义 ...

我最开始也是用hm划分网格，划分网格关键在于分块，要简洁有效的分块就不可避免的要对几何进行处理（圆角、尖角等），hm在几何处理方面相比ansa还是弱不少，所以我是用了ansa后就不想在hm中划网格了。ansa的补面功能就不用多说了，用过的都说好，呵呵！就说一下圆角处理吧，一般遇到圆角我们都是取中间线，ansa的dach命令很快处理好了，要是用hm的话就很头痛。总的来说，用ansa分块很随意，分割面不用像hm中那样“工整”，这得益于ansa强大的补面功能。ansa的隐藏及显示功能也比hm的F5强大太多。ansa中划网格时的volum概念也是很好用的，一般我们划网格会边划边修改，可能某个时刻需要对前面的网格进行修改，这在hm中就很头痛了，需要将前面solidmap的网格删掉重来，在ansa中由于有volum概念，对面网格修改后，只需要remesh一下就可以了。淡然hm也有很多自身的优势，比如13.0版对midsurface就有大的改进，它在抽中面上要比ansa强。
使用四面体（二阶）的精度不会比六面体差，主要是计算量大不少。现在好的单位都有自己的超算中心，划六面体是很耗时的，有时候为了快点得到结果，采用四面体然后丢给超算也是很惬意的事。但是，有时候计算结果太大，在自己的电脑上读取结果也很要命，嘿嘿！
题外话：遇到懂有限元的领导和同事，他们估计在意你会不会划出好的六面体，这是能力的一种体现；如果领导和同事对这方面不懂，他们估计更在意的是你能不能马上给个结果，如果你弄了半天还在捣鼓几何、网格，他们就会怀疑你的工作效率。
我现在是主要用abaqus、nastran和ansa，线性问题还是用nastran，计算效率比abaqus快不少；后处理用hyperview读nastran的op2。由于optistruct的格式和nastran是一样的，有时候就查看hm的帮助文档。在结构优化方面，optistruct很强大，所以hm也没丢。

rp_no

freebeita 发表于 2011-3-28 12:00
你还是没有真正看到TG的强大的地方，其实她真正使用的时候，不是从外部导入图形文件，而是在TG内创建简单的 ...

刚才说了那么多有限元软件的经历，其中弯路不少，折磨更多。哪怕到现在也没有一个完全满意（就是包含了我所想要的功能的）。COMSOL算是最称心的，但缺少像abaqus那样的直接对网格加载的设计，接触分析也大不如abaqus，并且很诡异的是1D 2D 3D单元只能分开使用。ABAQUS里我们做模型，3D的实体上直接加很多1D弹簧单元来模拟韧带，在COMSOL里就不行。。。

但说到CAD，最初接触的是PROE，鼓捣了一个下午一头雾水。之后偶然听说CATIA，试了一下后就投奔CATIA怀抱，一用就是将近10年，没有任何不满，再也没用过任何其他三位CAD软件。。

wlxjtu

嗯，很有借鉴意义，Truegrid接触了一下，界面不友好，让我不适应。希望LZ继续

freebeita

呵呵呵呵~~~~我不是想说这个软件有多好，当然每个软件都有各自的优势，更重要的是人！我只是想给朋友们一些好的有用的建议，学习一下Truegrid，她的思想很好，对于一个成功的网格划分案例，必须要有一个好的思路，学习Truegrid可以让你更好的理解网格划分。

linking1987

楼主竟然忽略了icem……

a59012065104

ansys也用了好多年了，有了感情

a59012065104

真的希望有一天anysy能在动态模拟上有个新突破

sqtgmdqtd

嗯，很有借鉴意义，Truegrid接触了一下，界面不友好，让我不适应。希望LZ继续

freebeita

icem，用过，感觉很差劲！这样一个软件，官方教程竟然是纯鼠标流，而在鼠标流中hypermesh和ansa是很强的，icem跟他们没法比，而他画分块网格，调整很麻烦，还不如tg来的更加方便实用。我认为icem就是一个大麻烦，不要去学他，浪费时间，还得不到真正的实用经验~~~~个人观点

mingbai1984

6# a59012065104
ansys不是收了lsdyna么，动力学解算够强大了

freebeita

nastran也有lsdyna的求解器，只是合作而已，不会被收购吧，非线性求解器中只有abaqus被达索收购了，其他的没有吧

bianzhou12

太言过其实了吧，ICEM和tg划分网格的思想都是一样的。tg的优点很明显，缺点也是很明显，估计现在很少有人去做命令流之类的去划分网格。icem和hpermesh各有特点，一个是画结构网格，一个主攻非结构网格。很难说谁强 谁不强。

freebeita

结构网格和非结构网格是靠人决定的，hypermesh教程上很多都是结构网格，icem教程上多数都是分块划分，但分了块以后再划分非结构网格。icem操作太烦乱，而且不是什么具体的参数化，要靠自己的把握、手感，这种方式很不好。命令流画网格还是有的，你看看国外的那些论文中出现的网格，有些很好的网格竟然是gambit做出来的，我查过，他是用scheme文件，命令形式做的，我们还没到那个境界。现在微软pc占据了普通用户的市场，国内D版猖獗，于是开始流行鼠标流。确实，鼠标流解决了一些问题，包括仿真模拟、网页浏览、图像处理等。但用过linux的人都知道，工作最高效的是终端命令，而不是鼠标点点。如果你用ansys分析，你就会发现，要用鼠标点上千百次，还不算错了重做的，你就知道命令流是多么的好了~~~~不要用微软的思维去思考问题，那只是市场，不是方向！

linking1987

8# freebeita 楼主此言差矣，icem集TG的思想和强大的界面操作于一身，功能非常强大，对于复杂的几何模型其分网能力和效率远远大于TG，学了三个多月的TG后，感觉这个软件就是鸡肋，最后果断放弃，转战icem，不过其网格划分思想确实让我在一个星期内就对icem上手，楼主的那句“应该首选Truegrid作为入门级别，就是先要掌握一定的思想，然后再去学其他软件，这样才能做的更好。”说得非常正确，不过前提是你要对TG这种最原始的、接近doc的操作方式不反感。
在此仅作经验交流，如有说错之处得罪之处，请忽拍砖！

freebeita

你还是没有真正看到TG的强大的地方，其实她真正使用的时候，不是从外部导入图形文件，而是在TG内创建简单的线面，而这些命令功能强大、操作简单、控制容易，当然和CATIA、proe、ug这些比起来还差得远，但是在有限元的分析中是用有限的点去近似，因此是可以在TG中创建出需要的线面，前提当然是要有明确的尺寸规划，关于这方面，我相信icem也是这么做的，当然icem界面更友好点。对于一个中等复杂的图形，用icem和tg可以处理出相同的效果，但设计时不可能不修改，于是需要网格重画，这时候icem就显得有些复杂，需要更新操作，而且关联、加密等还要详细考虑。而tg就显得比较容易，只需要在命令中改动少许参数即可。icem也是有命令流的，这些当然我们不大会去用，毕竟鼠标还是方便，不用去记命令。
我想如果tg能像linux终端一样有命令补全、重新调用，那该多好啊~~~

linking1987

其实她真正使用的时候，不是从外部导入图形文件，而是在TG内创建简单的线面
freebeita 发表于 2011-3-28 12:00

楼主是用TG画图形很规则的网格模型吧，确实，TG画一些规则的图形效率相当高。我是搞生物力学的，对于画一些骨头或者头部之类的网格，TG就显得黔驴技穷了，因为导入的几何模型几乎都是.sat格式（这些几何模型想要在TG里生成，简直就是天方夜谭！），其糟糕的图形界面很快就可以让你捉狂！
TG还有一个很让人崩溃的地方：无法判断网格的质量。这并不是说TG没有检查网格质量的功能，而是其检查的结果让人不知所云，帮助文件的说明也不多（本人看不懂，之前有在群里发过贴请教高手，不过没人回我……如果有懂的高手，请你不吝赐教）。要肯定的一点是，TG的网格画出来很漂亮，但是很漂亮不代表网格过关！求解器可不买你网格漂亮的帐！它只要求质量足够高！
TG总是标榜其是全六面体结构化网格，但是其例子很多地方出现了退化的六面体网格（有图为证），并且导入求解器求解时经常出错……
楼主说TG很强大，不过在我这个领域，我没有看到TG强大的地方！


图中澄黄色的网格明显质量不过关，划分方法也是有问题。（这个例子是TGEXAMPLES里给出的，大家可以自己验证）

freebeita

这个图形的网格质量是由于其网格过疏造成的，适当的加密网格是可以解决的。
关于生物方面的复杂图形，确实是无法直接建模。我没做过生物方面的研究，以前有人发过一个帖子是画血管之类的网格，我也有点头疼，近500个面，肯定点不过来。不过好像有人用stl文件导入成功的划出过，Tg可以直接读取stl文件的，我没有具体试过。一般的工程方面，即便是汽车飞机的蒙皮曲面都可以方便的建立模型。
关于Tg网格质量检查，出现的数据确实有些难懂，主要是没有云图之类的相互照应，但可以分块检查，因为单元质量跟单元分块密切相关。这个有点很专业，我们一般也不大能全部理解。确实这方面可以做个云图显示之类的更加直观。
网格漂亮是因为采用的是分块投影方法，如果你读过Thompson的书籍，你会看到很多很漂亮的网格，当然网格质量是有所差别的。如果gambit也采用相同的分块投影（gambit里面称作map），也是可以做出相同的网格，但相对来说，tg更加容易而已。tg examples只是做了一个简单的事例，质量偏低很正常，很多情况下要自己加密才能达到需要的质量。
漂亮不是主要的，还是要学会一个合理的规划和布局，这是一个成功的网格划分案例不可缺少的前提条件。

灵性呼吸

都很牛啊，学习

xiaomm09

楼上讨论很不错，我也曾经断断续续地用过HM，TG，ansa和icem，感觉比较有特色的还是ansa和icem。HM属于什么都能做，但什么都一般，需要人工干预的成分比较多，可以说你需要一刀一刀地去雕刻出好的网格，当然这是优点也要是要命的缺点，几何修复和网格生成效率不如ansa，六面体网格不如TG和ICEM，很多时候我只是用HM做网格文件的节点集、材料、分组、荷载等前处理操作。Ansa生成网格的速度特别快，尤其是面网格方面具有很大优势，几何与网格直接关联，网格的修复方便，对几何的操作等同于对网格的调整，另外几何清理、拓扑修复方面的功能十分强大，但似乎体网格相对弱了点，网格质量的检查也不如ICEM直观。ICEM就是大家闺秀了，出身名门，网格思想的集大成者，与TG一样基于拓扑生成网格，当然它也可以基于几何，网格质量、密度的调整也是十分方便，可以直接强制提高网格质量，确实与众不同啊。Y-Grid、O-grid针对一些直圆过渡问题效率可就高了，不像其它软件一样切半天也弄不好，也正因此ICEM在网格质量要求较高的流体网格中很有市场，对blk文件的复杂利用一定程度具有半参数化功能，而且似乎支持TCL脚本语言的二次开发?目前还没用到那么高级。TG，怎么说呢？作为用得并不深入的入门级水平，评价难免有失偏颇，可能是命令流的操作方式 不太符合大多数的人习惯，毕竟现在早已是WINDOWS时代了。但是，命令文件高效具有突出优势，适于参数化分析，不管是科研问题还是工程问题，不变参数的情况毕竟是少数，这也是TG为什么一直有市场，而且它在六面体网格方面的优势很受人青睐。后来之所以放弃TG不是因为功能不行，而是因为建模时很多命令记不住（当然，常用的命令也不是很多多...），每次都去翻mannual多少有点折腾。所以，经过较长一段时间的比较，最后果断采用Ansa+ICEM组合作为网格划分的工具。

kmani

╮(╯▽╰)╭，之前我咋感觉是HM划网很好呢，这回完了

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血雨腥风的讨论，继续观战。每个软件都有各自的优势和劣势，根据自己的需要和爱好来选择适合自己的软件。