划分网格算法解释：中轴算法和进阶算法

不材之木

在网格划分中有两个算法：中轴算法和进阶算法，那么这两个算法的具体含义是什么，在使用时要注意什么问题？

yuanjiangtao

Medial Axis算法生成的网格的质量要优于Advancing Front算法生成的网格，但是这不是绝对的。有时，使用前者生成的网格会发生严重的畸形，应看具体情况而选择是哪种方法。
    Medial Axis算法：该算法首先要把划分网格的区域分为一些简单的区域，然后使用结构化网格划分技术来划分这些简单的区域。该算法主要有一下特征：
①
使用Medial Axis算法更容易得到形状规则的网格单元，但网格与种子的位置吻合得较差。
②
在二维模型中使用Medial Axis算法时，选择Minimize the mesh transition（最小化网格过渡）可以很大程度的提高网格的质量，但是有利必有弊，用这种方法更容易使网格偏离种子位置。
③
在模型的一部分边上设置了受完全约束的种子时，Medial Axis算法会自动为其他的边选择最佳的种子分布。
④
如果从CAD软件中导入的模型不精确，则该算法是不支持。同时，该算法也不支持虚拟拓扑。
    Advancing Front算法：该算法首先在边界上生成四边形单元，然后再向区域内部扩展。它具有一下特征：
①
使用该算法得到的网格可以与种子的位置吻合的很好，但在较窄的区域内，精确匹配每个种子可能会使网格发生歪斜，导致网格的质量下降。
②
使用该算法很容易得到单元大小均匀的网格，但不代表网格质量一定好（如图1）。有些情况下，单元尺寸均匀是很重要的，例如在ABAQUS/Explicit中，网格中的小单元会限制增量步长。
③
使用该算法很容易实现从粗网格到细网格的过渡，所以建议在网格过渡区使用该算法。
④ Advancing Front算法克服了Medial Axis算法的缺点，它支持从CAD软件导入的不精确模型和二维模型的虚拟拓扑。
当模型非常复杂时，一般使用Tet（四面体）单元来划分网格。在划分Tet单元网格时，ABAQUS会首先在实体的外表面上划分三角形网格，作为Tet单元网格的基础。如果模型规模是非常大，划分Tet单元网格会花费很长的计算机时，可以在开始划分Tet单元网格之前，首先预览外表面上的三角形网格，以便尽早可以发现错误，缩短建模时间。
如果无法成功划分Tet网格，可以尝试一下下面的措施：1）在Mesh功能模块中，选择geometry diagnostic，检查模型中是否有自由边、短边、小平面、小尖角。如果几何部件是由CAD软件导入的，则应该检查模型本身是否就有这种问题。2）在Mesh功能模块中，可以使用virtual topology来合并小的边或小的面，也可以忽略某些边或者顶点。3）在无法生成网格的地方加密种子，可能得到意想不到的效果。
在网格划分时，有时会出现网格划分失败的对话框，原因有很多，例如：几何模型有问题，例如模型中有自由边或很小的边、面、尖角或缝隙等，这可以使用虚拟拓扑进行修补；种子布置得太稀疏，通过加密种子同样可以解决这个问题。 1# 不材之木

gun3614

长见识，谢谢！

piratezzx

楼主强悍，受教了