Pointwise

Gridgen软件是在上世纪80年代美国通用动力公司在研制F-16战斗机时开发出来的,以对结构提供最好的控制而闻名于世。由于各用户要求继续开发该产品,Gridgen的编程人员在1994年成立了Pointwise公司,推出了商用化的后继产品。Gridgen软件的市场定位是长期从事CFD工作的人员。

Gridgen软件有近30年的应用历史,F-16, F-15, F-18, F-22, F-35, F-117, B-2, E-2C, P-3C, X-15x-43Space Shuttle, Space Station、高性能涡轮和高性能潜艇等的研制中都使用了gridgen软件。Gridgen软件的发展很大一部分是由和美国空军、NASA、洛克希德马丁等单位的合作成果转化过来的,比如重叠网格和T-Rex网格技术等。

Pointwise是Gridgen软件的后续版本,在2008年推出第一个版本,在2012年4月份发布Pointwise 17,该版本集成了Gridgen软件的所有功能。虹钻Pointwise最新的版本是18.3 R1。

Pointwise的定位是所有从事CFD研究和应用的人员,这比Gridgen要求具有一定CFD经验的定位要低很多,所以催故煮榆Pointwise软件具有方便灵活寻雄婚的易用性。Pointwise在保证Gridgen对结构网格提供最好控制的同时最大化地减少人工操作,具有很好的易用性和高度自动化,是目前市场上最受欢迎的前处理软件。

Gridgen/pointwise软件是Pointwise公司的两款软件,其主要功能是网格划分,也即空间离散。生成的网格可以做CFD/FEA分析,但是由于对结构网格提供最好的控制,所以常被用于做CFD分析,由于支持的接口比较多,所以在自编程序用户非常流行。

Gridgen可以生成多块结构网格、非结构网格和混合网格,可以引进CAD的输出文件作为网格生成基础。生成的网格可以输出十几种常用商业流体软件的数据格式,直接让商业流体软件使用。对用户自编的CFD软件,可选用公开格才殃舟式(Generic),如结构网格的 PLOT3D格式和结构网格数据格式。

Gridgen/Pointwise主要基于点、线、面、体的网格思想,易于学习和理解,同时在使用的过程中又可以对这些要求简化,通过拉伸、移动、缩放等操作,可以快速构建辅助线,比如通过线拉伸为面,面拉伸为体。软件的使用是灵活方便的。对于非结构网格,主要使用基于表面变形的T-Rex网格技术,该技术可以对非常复杂的几何模型快速生成具有边界层的体网格,而且在边界层向主流区的网辨询嘱格是均匀过渡。

软件的主要优势:

1.易于学习、使用灵活、接口丰富;

由于软件的主要基于点线面体的思想,所以易于学习和理解,生成网格的过程中可以采用一些快速的方式:直接利用已有几何模型的特征线生成面网格(Domain on database),由一个或多个线可以拉伸成面,由一个或多个面可拉伸成体。

2.手动和自动来提高网格质量,可控性强

可以通过椭圆PDE方程来提高网格的正交性、光顺性等,也可以把空间中的线限定在2D空间中进行修改。

3.自动装配面或体网格,也可拉伸创建网格

可以通过已经定义好8条线直接生成体网格,通过代数或者双曲拉伸的方式可以生成高质量的网格。

4.直接读取CAD文件,高效清理不完善模型

直接读取UG、CAITIA、PRO、SOLidworks等CAD自身的格式,避免转化为IGES等中间格式而产生的信息丢失,即使几龙习兰何模型有间隙、重叠等,也可以通过solid meshing进行快速清理。

5.适用于非常复杂几何模型的T-Rex技术

·T-Rex(anisotropic tetrahedral extrusion)是一项网格自动生成技术,其快速,高效地生成包括边界层在内的所有网格。T-Rex网格技术为尾迹区和其它脱体流动现道寒糠钻象提供高品质的网格。

参考:Anisotropic Tetrahedral Meshing Based on Surface Deformation Techniques AIAA paper no. 2007-0554

6.可实现网格划分参数化功能的Glyph脚本

·以TCL/TK为基础

·可以自动生成所有的网格

·批处理

·重复性工作和优化设计

7.重叠网格技术

重叠网格是和美国空军合作而开发的,主要是为了降低生成网格的时间消耗。目前正在研发非结构的重叠网格

总体上是pointwise生成网格更加直观,使用更加方便。 Pointwise软件的定位是在保证gridgen对结构最好控制的同时最大化地减少手工操作,具体有以下区别:

1、 更加易学易用的GUI

a) 标准图形界面

b) 前进和撤销功能

c) 工具条自定义,可根据使用习惯定义

d) 面板提供一些常用信息,可供选择和参考

2Pointwise独有的功能

a) windows下64位

b) 自动装配面或者体网格

c) 完全的日志文件

d) tweak 适合于调整某个网格节点的位置

e) 开放求解器API

f) 显示网格质量的自定义

g) 依据正交性要求,结构block之间面的浮动,(类似于domain之间边的浮动)

h) 撤销和前进

i) 支持UGCATIAproeCAD格式的直接导入,不需要额外license

j) 对于由拉伸生成的网格可以重拉伸

k) 抽取面上的U V

l) GLYPH脚本更加简洁

m) group,可以对connector、domain、spacing进行分组

n) 可以复制spacing

o) 可以直接生成一个整圆(360),gridgen中只能生成半圆

p) Openfoam、SU2等求解器

具体对比:

比如生成一个结构面网格,gridgen中需要选择各个connector,而在pointwise中只需要一个选择框就可以直接生成一个domain。

生成结构block,gridgen中需要选择至少6个domain,而在pointwise中只需要一个选择框即可。

Pointwise Pointwise 于2008年1月正式发布,它的发布代表着CFD网格技术一个新时代的到来,它凝聚了Gridgen几十年发展的精华,同时又加入了现代网格技术的最新功能。

1、 新的用户界面:新的界面给用户崭新的视觉享受,同时也充分考虑了用户的使用习惯,增添了许多的操作功能。

2、可靠性:无论是结构、非结构、混合网格,Pointwise使用其高质量的网格技术配合其强大的网格生成控制功能,使用户在最小的计算机资源的情况下,可以得到最精确,最可靠的网格。

3、 灵活性:首先是生成网格技术自动化技术,可以生成和人工干预及控制生成的同样高质量的网格技术。其次是可以从不太完美的CAD数据生成符合你的求解器要求的高质量网格的技术。

4、 技术服务:Pointwise授权仅仅是我们帮助客户成功的承诺的开始。不论客户是遇到技术问题,还是仅仅需要获得Pointwise建议,我们经过专业训练的工程师都随时准备伸出援手。我们不仅生成网格——我们还将建立长期的合作关系。

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