Gridder: Generierung 2-d und 3-d unstrukturierter Netze

Gridder logo Mit der Software können Sie zwei- und dreidimensionale unstrukturierte Netze für CFD- oder FEM-Simulationen generieren. Die Netze können aus verschiedenen Elementen bestehen: Dreiecken und Vierecken in 2D, Tetraedern, Prismen und Pyramiden in 3D. Gridder kann Geometriedaten importieren und die fertigen Netze in verschiedenen Formaten exportieren. Geometrische Objekte können auch innerhalb des Programms aufgebaut oder geändert werden. Alle Schritte des Netzgenerierungsprozesses werden über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche gesteuert. Gridder ist ein natives Windows® Programm und läuft unter Win10 oder Win11.

Hauptmerkmale:

Import von Geometriedaten im IGES-Format für die Anbindung an praktisch alle CAD-Systeme
Werkzeuge zur Konstruktion von Objekten und Rändern des Simulationsbereichs (garantiert „wasserdicht“):
- Linien, Kreisbögen und Spline-Kurven (entweder interpolierend oder approximierend vorgegebene Punkte)
- Planare Flächen, Rotationsflächen, Flächen definiert durch verschiedentlich angeordnete Kurvensegmente
- Transformation durch Translation, Rotation, Skalierung und Spiegelung
Zahlreiche Möglichkeiten zum Korrigieren, Ändern oder Verbessern importierter Geometrie
Global steuerbare Netzdichte mit der Möglichkeit, die Punktverteilung auf jedem Kurvensegment anzupassen
Alle Linien, Kreisbögen, Kurven und Flächen sind als NURBS-Objekte (NonUniform Rational B-Spline) definiert, für eine mathematisch saubere und anpassungsfähige Darstellung
Möglichkeit, das finale Netz aus mehreren (ggf. unabhängig voneinander vernetzten) Regionen zusammenzusetzen
Eine Auswahl an Methoden zur Generierung von 2-d- und Oberflächennetzen mit Optionen zur Steuerung der Netzqualität
Mit dem Delaunay-Verfahren generierte 3D Volumennetze (wir planen in Zukunft die Advancing-Front-Methode hinzuzufügen)
Möglichkeit zur Erzeugung viskoser Unterschichten mithilfe von Vierecken in 2D und Prismen in 3D
Möglichkeit zur Verfeinerung / Vergröberung der Punktverteilung und optional auch aller Oberflächennetze und des Volumennetzes
Möglichkeit, den Rändern verschiedene Arten von Randbedingungen zuzuweisen (Netze werden an miteinander verbundenen periodischen Rändern automatisch aktualisiert)
Eine Auswahl an Dateiformaten zum Exportieren des fertigen Netzes:
- Unstr2D Format (verwendet von frei verfügbaren CFD Programmen)
- CGNS (CFD General Notation System) Format mit HDF5 (Hierarchical Data Format)
- SU2 Format (frei verfügbarer CFD Löser)
- Formate unserer eigenen Strömungslöser und Visualisierungstools
- Benutzerdefiniertes Format (ein Plugin, das Sie für die Ausgabe in Ihrem eigenen Dateiformat nutzen können)
Möglichkeit zum Speichern und Importieren von Kurven- und Oberflächendaten (nützlich um Geometriedaten für mehrere ähnliche Vernetzungsprojekte zu nutzen, bzw. sie zwischen Projekten auszutauschen)
Option zum Speichern von Oberflächennetzen im STL-Format (STereoLithography)

Das Softwarepaket enthält Beispiele verschiedener beliebter 2D und 3D CFD Testfälle. Darüber hinaus ist ein MS VisualStudio® Projekt mit generischem C++-Code für das oben erwähnte benutzerdefinierte Format-Plugin enthalten.

Lizenzierung:

Wir bieten Gridder nur für die Windows® Plattform (64-Bit, 10 und höher) an. Es sind zwei Versionen verfügbar:

Kommerzielle Version, für die Sie eine Lizenz erwerben müssen (bitte kontaktieren Sie uns für ein individuelles, auf Ihr Setup zugeschnittenes Angebot); die Lizenz umfasst E-Mail-Support und Updates
Kostenlose Version mit begrenzter maximaler Anzahl von Netzelementen (32.000 in 2D und 750.000 in 3D) und ohne Support; die Installationsdatei kann hier von unserem Server heruntergeladen werden.

Beispiele für von Gridder generierte Netze

Die folgenden Bilder zeigen Screenshots von Gridder Programm, wie es zum Vernetzen verschiedener 2D und 3D Geometrien eingesetzt wird:

Die obigen Bilder zeigen einen Schnitt durch den NASA CRM-HL Flügel mit ausgefahrener Vorder- und Hinterkantenklappe (zum Vergrößern bitte anklicken). Das 2D Netz besteht aus 15.212 Vierecken, die die viskosen Schichten bilden, und aus 32.966 Dreiecken, die den Rest des Strömungsgebietes ausfüllen (das Fernfeld liegt 30 Hauptprofilehnen entfernt). Das Dreiecksnetz wurde mit der "Advancing Front" Methode erzeugt und dann mithilfe der Federanalogie geglättet. Beachten Sie die Möglichkeit, Punkteabstand auf den Splinekurven je nach Bedarf zu variieren, sowie die zum Fernfeld hin gleichmäßig wachsenden Elementgrößen.

Die obigen Bilder (zum Vergrößern bitte anklicken) zeigen den Onera M6 Flügel, einen beliebten Testfall für turbulente, transsonische Außenströmung. Alle Oberflächenelemente außer der Symmetrieebene wurden aus einer IGES-Datei importiert. Die Symmetrieebene wurde in Form einer ebenen Fläche hinzugefügt, die durch die Profilkontur des Tragflügels und Kreisbögen am Fernfeldrand begrenzt wird. Das fertige 3D Netz besteht aus 2.443.518 Prismen, welche die viskosen Schichten bilden, die den Flügel umhüllt. Ferner aus 1.002 Pyramiden als Schnittstellenelementen und schließlich aus 1.797.975 Tetraedern, die den Rest des Strömungsfeldes ausfüllen (das Fernfeld liegt etwa 30 Profilsehnen entfernt). Das Tetraedernetz wurde mit dem Delaunay-Verfahren unter Optimierung der Gitterqualität erzeugt. Das Bild auf der linken Seite zeigt einen Schnitt durch den gesamten Strömungsbereich. Auf der rechten Seite ist eine Vergrößerung des Schnitts zu sehen, die die viskosen Schichten zeigt.

Die obige Bilderserie (zum Vergrößern bitte anklicken) zeigt ein Beispiel für eine Bürolüftung (Ergebnisse der Strömungssimulation auf einem ursprünglich gröberen Netz sind hier zu sehen). Die Oberflächenpatches wurden in Form einer IGES-Datei direkt aus der CAD-Software importiert. Alle Oberflächennetze wurden mithilfe der "Advancing Front" Methode erzeugt. Das verfeinerte 3D Netz besteht aus 78.071.326 Tetraedern und wurde mit dem Delaunay Schema unter Optimierung der Gitterqualität generiert. Dies ist bisher das größte von Gridder erstellte Netz. Die Generierung dauerte etwa eine Stunde (auf einem Prozessor der Ryzen 9-Serie) und erforderte maximal 16 GByte Hauptspeicher. Die Bilder in der oberen Reihe zeigen die Oberflächen (links) und die Oberflächennetze (rechts). Beachten Sie die Möglichkeit, die Größe der Oberflächenelemente für jeden Patch (und bei Bedarf für jede Kurve) einzeln anzupassen. Die Bilder in der unteren Reihe zeigen einen Schnitt durch den Strömungsbereich. Beachten Sie die Regelmäßigkeit der erzeugten Tetraeder.