本教程为《Gridgen 1.5 中文教程》第二部分,详细介绍如何使用Gridgen软件进行网格生成的具体步骤和技巧,适合初学者快速掌握。
### Gridgen1.5中文教程二之2D Bump技巧详解
#### 一、Gridgen简介及本教程目的
Gridgen是一款广泛应用于流体力学、热力学等领域的网格生成工具,能够帮助用户创建高质量的网格模型,从而进行精确的数值模拟。本教程旨在通过具体的示例来介绍Gridgen的基本操作技巧,特别是对于初学者而言,这些技巧能够帮助他们在实际应用中更加得心应手。
#### 二、2D Bump示例详解
##### 2.1 基本概念
**Connectors**是Gridgen中用于定义网格边界的基本元素之一,它们可以是由一系列线段(segments)组成的曲线。Connectors不仅限于简单的直线或圆弧,还可以是复杂的组合曲线。为了生成有效的Connectors,需要经历以下三个步骤:
1. **定义Connector的形状**:这通常涉及到创建组成Connector的各个线段,并确保它们正确连接起来。
2. **设置Connector的Dimension**:即定义沿该Connector分布的网格点数量,这对于控制网格密度至关重要。
3. **分配网格点**:在完成上述两步之后,需要将网格点均匀地分布在Connector上。
##### 2.2 示例内容概述
本节将详细介绍如何使用Gridgen中的各种命令来生成特定形状的Connectors,并最终构建出一个带有圆形弧线的矩形2D Bump网格。具体步骤如下:
1. **使用AddSegment命令**:这是生成Connectors最常用的方法,通过添加一系列线段来定义复杂的边界形状。
2. **使用Copy命令**:该命令可以方便地复制和移动已有的Connectors,简化建模过程。
3. **使用AssembleEdges命令**:将多个Connectors组合成结构化的domains,为后续生成四边形网格做准备。
4. **运行Structured求解器**:进一步优化结构化domains的网格质量,采用椭圆形偏微分方程方法实现。
5. **生成非结构化domains**:除了四边形网格外,还可以生成由三角形单元组成的网格,适用于更复杂几何形状的模拟。
##### 2.3 几何体定义
本示例中的几何体是一个带有圆形弧线的矩形2D Bump,其关键点坐标如下表所示:
| 标签 | x坐标 | y坐标 | z坐标 |
| ---- | ----- | ----- | ----- |
| A | 0.0 | -8.0 | 0.0 |
| B |-20.0 | 0.0 | 0.0 |
| C |-10.0 | 0.0 | 0.0 |
| D |10.0 | 0.0 | 0.0 |
| E |20.0 | 0.0 | 0.0 |
| F |20.0 | 20.0 | 0.0 |
| G |-20.0 | 20.0 | 0.0 |
##### 2.4 绘制Connectors
1. **定义Connector的形状**:首先需要创建从点C到点D的圆弧段,其圆心位于点A。操作步骤如下:
- 从Gridgen菜单中选择“Connectors”,然后选择“Create”。
- 选择“AddSegment”命令,然后选择“RationalCircle”以开始生成弧线CD。
2. **设置Dimension**:定义沿Connector分布的网格点数量。这一步对于控制网格密度非常重要。
3. **分配网格点**:最后一步是在Connector上均匀分配网格点。
##### 2.5 操作界面介绍
Gridgen的操作界面被分割成了多个子窗口,包括黑板窗口、信息窗口等。其中黑板窗口显示了有关Connector的详细信息,如线段数量、分配的网格点数以及控制点的位置等。此外,还可以通过鼠标右键拖动光标来进行交互式操作。
##### 2.6 输入控制点
在定义圆形弧线时,需要输入起点和终点的坐标。例如,在定义圆弧CD时,可以通过以下步骤进行操作:
1. 选择“AddCPviaKeybrd”选项,然后输入C点的坐标(-10,0,0)。
2. 同样地,输入D点的坐标(10,0,0)。
完成上述步骤后,即可成功创建所需的Connectors,并为进一步的网格生成打下基础。
#### 三、总结
通过本教程的学习,读者可以掌握Gridgen的基本操作方法,包括创建复杂的Connectors、复制和移动Connectors、组装边缘形成结构化domains以及优化网格质量