
PyMeshGen是一个开源的Python非结构网格生成工具,专注于为计算流体力学或有限元分析(CFD/FEA)提供易用的二维网格生成解决方案。项目集成了多种主流网格生成算法,包括二维阵面推进法、边界层推进技术等,为研究学习和工程应用提供支持。
线网格生成是网格生成的基础步骤,通过对几何线段进行离散化,创建一系列节点和线段单元。PyMeshGen提供了灵活的参数配置,支持多种离散化方法,能够满足不同场景的网格生成需求。
PyMeshGen支持三种离散化方法,用户可以根据实际需求选择合适的分布方式:
均匀分布是最简单的离散化方法,将线段等分为若干段,每段长度相同。适用于网格尺寸变化不大的场景。
参数设置:- 离散化方法:uniform- 单元数量:10几何级数分布的特点是相邻线段长度按固定比率增长,适用于需要在局部区域加密网格的场景。用户可以设置起始尺寸、结束尺寸和增长率。
参数设置:- 离散化方法:geometric- 起始尺寸:0.1- 结束尺寸:0.2- 增长率:1.2双曲正切分布使用双曲正切函数生成参数坐标,能够在两端实现平滑过渡,适用于需要在边界附近进行网格加密的场景。
参数设置:- 离散化方法:tanh- 起始尺寸:0.1- 结束尺寸:0.2- tanh因子:2.0线网格生成支持多种边界条件类型,系统会自动识别和规范化:
边界条件的设置对于后续的网格生成和CFD计算至关重要。
PyMeshGen不仅支持直线段的离散化,还支持几何曲线的离散化。系统会自动检测曲线类型,使用参数坐标映射在曲线上采样点,确保离散点准确贴合几何曲线。
在GUI界面中,线网格生成的操作流程如下:
区域创建是网格生成的关键步骤,通过将多条Connector组合形成封闭区域,为后续的面网格生成提供边界条件。PyMeshGen提供了直观的区域创建界面,支持多连通域和方向控制。
用户可以从已生成的Connector列表中选择多条Connector,系统会自动检测这些Connector是否形成封闭区域。选择过程中支持全选和清除选择操作,方便用户快速操作。
Connector的方向决定了front_list的方向,对于区域封闭性检查至关重要。PyMeshGen提供了完整的方向控制功能:
系统会自动检查选择的Connector是否形成封闭区域,支持多连通域的检测。检查算法通过分析端点连接关系,确保每个端点都有两条边连接,形成完整的闭环。
界面实时显示区域信息,包括:
在GUI界面中,区域创建的操作流程如下:
线网格生成的核心是离散化算法,系统根据用户选择的离散化方法生成参数坐标(0到1之间的值),然后将参数坐标映射到实际几何空间。
defgenerate_discretization_params( start_point: Tuple[float, float, float], end_point: Tuple[float, float, float], params: LineMeshParams) -> List[float]:"""根据离散化方法生成参数坐标""" num_points = params.num_elements + 1if params.method == "uniform":return generate_uniform_params(num_points)elif params.method == "geometric":return generate_geometric_params(...)elif params.method == "tanh":return generate_tanh_params(...)区域封闭性检测通过分析端点连接关系实现,算法支持多连通域的检测:
defcheck_region_closed(self):"""检查是否形成封闭区域(支持多连通域)"""# 收集所有端点和连接关系 endpoints = [] point_connections = {}for conn_idx, conn in enumerate(self.selected_connectors):# 获取起点和终点 start_node = conn.front_list[0].node_elems[0] end_node = conn.front_list[-1].node_elems[1]# 记录连接关系 ...# 检查每个点的连接情况 ...PyMeshGen使用清晰的数据结构来组织网格数据:







PyMeshGen的线网格生成和区域创建功能为用户提供了二维网格生成工具。通过直观的GUI界面和参数配置,用户可以快速生成高质量的网格数据。
项目的开源特性使得研究者和工程师可以深入了解算法实现,进行二次开发和定制,推动网格生成技术的发展。
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全文结束,感谢观看,创作不易。
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【往期回顾】
我用DeepSeek-V3.1做了一下PDE编程求解,来看看结果怎么样