Виды сеток: Виды сеток и их применение — ТД Фибратек

Виды сеток и их применение — ТД Фибратек

Виды сеток и их применение — ТД Фибратек

03 Апр 2019

Сетки, изготовленные из различных сплавов, широко применяются и в быту, и в промышленности. Наиболее очевидная область использования — строительство. Всем известная сетка арматурная просто незаменима при выполнении многих строительных операций. Она выступает усиливающим элементом в бетонных монолитах, помогает укрепить кирпичную кладку и сделать ее более аккуратной. Популярны эти изделия и во время штукатурных работ. Сетка […]

03 Апр 2019

Металлические сетки изготавливаются из отрезков гнутой проволоки или гладкой арматуры, сваренных или переплетенных между собой. Разные размеры фракций определяют разные области применения. Можно выделить следующие типы: сварная, каннелированная, кладочная, штукатурная, рабица, тканая, просечно-вытяжная и др. Сетка рабица используется для ограждений, изготовления клеток в звероводстве, укрепления горных шахт, армирования штукатурки стен и теплоизоляционных материалов.

Сварная сетка […]

03 Апр 2019

Универсальным и практически незаменимым материалом для некоторых видов работ в строительстве является металлическая сетка заводского изготовления, которая может быть плетеной, тканой и сварной. Последний вид сетки получают путем точечной сварки стержневой или проволочной арматуры, расположенной перпендикулярно друг другу. Такое соединение продольных и поперечных стержней является жестким и прочным. Сетка сварная может быть изготовлена из: — […]

03 Апр 2019

Металлическая плетеная сетка является одним из самых применимых материалов для ограждения садовых участков и загонов для домашних животных и птиц. Устроенный с ее помощью забор при правильном монтаже и надлежащем уходе прослужит долгие годы, не затеняя прилегающую к нему территорию. Плетеная сетка для забора, называемая также сетка рабица, изготавливается с помощью плетения низкоуглеродистой стальной проволоки, […]

03 Апр 2019

Металлические сетки применяются сегодня достаточно широко. В различных отраслях строительства, промышленности, сельского хозяйства и других сферах можно встретить данные изделия в самых разных качествах. Адаптируя сетку под те или иные задачи, производители получили различные типоразмеры этих изделий. Например, изогнув прямые прутья, добились лучшей разделяющей способности сита при обработке руды и прочих кусковых материалов. Такой тип […]

03 Апр 2019

При проведении строительно-монтажных работ широкое распространение получила сетка сварная арматурная, представляющая собой изделие с унифицированными геометрическими характеристиками. Отличие  от других видов сеток заключается главным образом в том, что обычно изготавливается такая сетка из арматуры большего диаметра и не имеет антикоррозионного покрытия. Любая сетка сварная арматурная имеет следующие основные характеристики: — диаметр стержней; — шаг (расстояние […]

31 Мар 2019

На современном этапе научно-технического развития были изобретены и внедрены в производство различные полимерные материалы, обладающие почти волшебными свойствами. Например, армирующие материалы для штукатурки стали делать не только из металлических сплавов, но и из стекловолокна. Тем не менее, сохранились области применения, в которых металлические сетки практически вне конкуренции. Сегодня в качестве усиливающих элементов используют изделия их […]

Manganato,Manganato,Zoro,Zoro,AnimeSuge,AnimeSuge,9animetv,9animetv,Mangago,Mangago,9anime,9anime,Mangakakalot,Mangakakalot,9anime,9anime,GogoAnime,GogoAnime,

Виды металлической сетки, какие бывают и для чего применяются

В данном обзоре, мы рассмотрим наиболее популярные виды металлических сеток, использующехся в хозяйственных целях, а также подробно разберем основные сферы их применения. Основные виды металлических сеток (быстрая навигация по обзору):

1. Сварная рулонная оцинкованная сетка
2. Сварная кладочная сетка или армопояс
3. Плетеная сетка или сетка Рабица
4. Шарнирная сетка
5. Канилированная сетка
6. Тканая сетка

Сварная рулонная сетка из оцинкованной, черной и покрытой ПВХ проволоки

Металлическая сварная сетка изготавливается на специальном оборудовании, методом контактной сварки нескольких металлических проволок, расположенных перпендикулярно друг относительно друга. Из станка сетка выходит в виде полотна, шириной от 2 до 3м. Затем это широкое полотно режется дисковыми ножами на полосы нужной длины. Ну и последней стадией производства сварной сетки является ее сворачивание в рулоны, путем намотки на специальные шпули.
Сфер применения сварных сеток поистине гигантское количество: от изготовления клеток и вольеров для животных и птиц, до армирования бетона и укрепления кирпичной кладки. Перечислять все эти сферы мы не будем, а остановимся на основных:

1) Изготовление клеток для животных и птиц. Обычно  сетка, из которой будут изготавливаться клетки, должна соответствовать определенным параметрам:

• высокое сопротивление коррозии;
• прочные сварные соединения;
• правильная геометрия ячеек по всей длине рулона;

Эти требования к сетке обусловлены тем, что помет животных является весьма сильным катализатором коррозии на металле, а это значит, что цинковое покрытие проволоки должно быть достаточно толстым. Так же немаловажную роль играет и геометрия ячеек, так как неравномерная ячейка может не только травмировать лапки вашего питомца, но и не дает помету свободно выпадать из клетки. Ну и, конечно же, стоит упомянуть о прочности сварных соединений, ведь именно благодаря качественной сварке, сетка не теряет своих свойств во время эксплуатации.

2) Сооружение ограждений и вольеров.

Если вы решили оградить свой участок, сварная сетка будет прекрасным решением этой задачи. Установка такого типа ограждения возможна при минимальном наборе инструментов и навыков строительства вообще. Заборы из сварной оцинкованной сетки, либо покрытой ПВХ сетки обладают рядом преимуществ перед любыми другими ограждениями:

• простота в установке;
• отсутствие необходимости периодического обслуживания;
• забор из сварной сетки не затеняет ограждаемый участок и не препятствует его проветриванию;
• большой срок службы и высокая надежность ограждения;
• прекрасный эстетичный внешний вид ограждения.

И так мы видим, что ограждение из сварной сетки обладает довольно весомыми преимуществами перед заборами из той же сетки рабицы, либо деревянным штакетником.

Установка забора из сварной оцинкованной, либо покрытой ПВХ сетки довольно проста и ее можно разделить на несколько этапов:

1. Установка столбов для ограждений: деревянные, либо металлические столбики бетонируются в землю на глубину от 0,5 до 1м., в зависимости от высоты ограждения.
2. Установка сетки на столбы: крепится сетка к столбикам с помощью хомутов, либо специальных крепежей. Обязательным условием установки такого забора является то, что сетку нельзя сразу же сильно натягивать. Она должны быть равномерно прилегать к столбам по всей длине забора, а натяжка сетки будет производиться несколько позже.
3. Натяжка сетки: стоит отметить, что натягивание сварной сетки довольно специфично. Прикрепленную к столбам сетку начинают натягивать путем изгибания горизонтальных проволочек по центрам ячеек, таким образом, горизонтальные линии нашего забора принимают волнистый вид, а сетка равномерно натягивается по всей длине вашего забора.

3) Армирование (укрепление) стен, наливных полов и штукатурки. Ни одно строительство не обходится без бетонирования, штукатурных работ, либо кладки кирпича. Так же ни одно строительство не может обойтись и без сварной сетки, благодаря которой стенам и полу придается дополнительная жесткость, а при штукатурке стен сетка выполняет еще и роль каркаса, благодаря которому еще не застывший раствор будет прекрасно держаться на стенах. В строительстве в основном используется оцинкованная, либо черная сварная сетка, ячейка же выбирается исходя из проводимых работ.

Различаются сварные рулонные сетки так же и по виду антикоррозийной обработки. Если на производстве ставится задача защитить сетку от негативных воздействий внешней среды – проволоку предварительно цинкуют. Цинковый слой эффективно противостоит любым агрессивным средам и прекрасно защищает сетку от преждевременной коррозии. Помимо цинкования проволоки, последнее время становится все более популярным защита сетки методом нанесения на нее слоя ПВХ зеленого цвета.

Этот материал чем-то напоминает твердую резину, он плотно и равномерно обволакивает все сеточное полотно, благодаря чему сетка не подвергается коррозии и имеет продолжительный срок службы.  Особенностью этой сетки можно назвать то, что ПВХ придает ей дополнительную жесткость, а это, в свою очередь, позволяет экономить на толщине проволоки и на цене сетки в целом. Основным преимуществом ПВХ покрытия, перед тем же цинкованием, является то, что сетка получает весьма эстетичный вид. Именно желание людей сделать забор менее заметным на фоне деревьев и прочей растительности и послужило основным толчком при изобретении сетки, покрытой ПВХ.

Сварная кладочная сетка, или армопояс

Этот вид сетки изготавливается все тем же способом контактной сварки, за тем лишь отличием, что кладочная сварная сетка (армопояс) не сматывается в рулоны, а остается в виде карт. Делается это специально, чтобы облегчить работу с ней. Так же при изготовлении кладочной сетки берется не гладкая проволока, а так называемая «проволока переменного профиля ВР-1», диаметром от 3 до 20мм. У такой проволоки по всей ее длине идут поперечные насечки, придающие ей дополнительную жесткость.

Отличается и оборудование, на котором делается армопояс: напряжение, подаваемое на электроды более высокое, чем при изготовлении рулонной сварной оцинкованной сетки; сами станки намного проще и дешевле, благодаря тому, что требования к кладочной сетке намного проще.

Применений у кладочной сварной сетки, или армопояса,  не так уж много – в основном это армирование бетонных полов, фундамента, штукатурного слоя и изготовление жбк.

При покупке армирующих сеток следует обращать внимание на несколько параметров, таких как:

• Фактическая толщина проволоки: не забывайте, что написанные в строительных магазинах на ценниках характеристики сетки не всегда соответствует реальности и в наше время подавляющая часть производителей пользуется возможностью занизить фактическую толщину проволоки, тем самым облегчив сетку и уменьшив ее армирующие свойства.
• Фактический размер ячейки: как и в случае с толщиной проволоки, размер ячейки непосредственно влияет на прочность сеточного полотна и на армирующие свойства кладочной сетки в целом.
• Прочность сварных соединений: этот параметр, я думаю, описывать нет нужды, так как его название говорит само за себя. Прочные сварные соединения сетки – залог прочного фундамента вашего дома и экономить на этом не стоит.

Подытоживая информацию о сварной кладочной сетке, хотелось бы отметить, что армопояс играет невероятно важную роль в строительстве, ведь непосредственно эта сетка является «скелетом», на котором держатся наши с вами дома, гаражи и офисные здания. По этому, если вы хотите построить действительно прочный дом, либо же сделать качественные бетонные полы в цехах и производственных помещениях – выбирайте только качественную сетку, которая обеспечит необходимые армирующие свойства!

Плетеная сетка, или сетка «Рабица»

Я не ошибусь, назвав эту сетку одной из самых распространенных на всей планете. Ведь каждый из нас, практически каждый день видит ее на заборах, антивандальных ограждениях столбов и просто на витринах строительных магазинов. Благодаря простоте и дешевизне производства, сетка «рабица» является прекрасным строительным материалом. Изготавливается она их черной, оцинкованной и покрытой ПВХ проволоки. Зачастую имеет высоту от 1 до 2м и длину порядка 10м.

Давайте же рассмотрим основные сферы применения этой столь популярной сетки:

1.  Изготовление заборов и ограждений.

Эта область применения является основной для данной сетки. И это не удивительно, ведь «рабица» недорогая, ее невозможно порвать, благодаря особенностям ее изготовления. Забор из такой сетки прекрасно пропускает воздух и не затеняет ваш участок, а его установка не многим сложнее установки забора из сварной рулонной сетки.

2.     Изготовление вольеров для животных и птиц.

«Рабица» имеет весьма широкую линейку своих ячеек (от 12х12 до 75х75мм) и проволоки, из которой она изготавливается (от 1,5 до 4мм), что делает возможным применение этой сетки при сооружении вольеров для содержания птиц и животных практически любого размера.  В установленном виде, полотно сетки «рабицы» имеет довольно эластичный вид, таким образом, даже самые крупные животные, облокотившись на нее, не разорвут сетку.

Как и в случаях со сварной сеткой, главное, на что следует обращать внимание при покупке «рабицы», это фактические толщина проволоки и размер ячейки, а так же качество нанесения защитного покрытия (горячее цинкование, либо же покрытие ПВХ).

Шарнирная сетка

Сетка шарнирная появилась относительно не так давно, однако она сразу же получила весьма широкое распространение, благодаря своей главной особенности – в ней нет ни одного жесткого соединения проволоки! Однако это далеко не все козыри шарнирной сетки, стоит отметить так же и ее ячейки, которые меняют свой размер от меньшего к большему. И так, что же такое шарнирная сетка, и для чего ее применяют. 

Шарнирные сетки изготавливаются из проволоки, оцинкованной строго по ГОСТ3282-74. В специальные станки подается проволока, которая образует горизонтальные нити сетки, в свою очередь вертикальные нити получаются из другой проволоки, которая делает несколько витков вокруг горизонтально расположенной проволоки. Таким образом, шарнирная сетка не имеет сварных соединений, что делает эту сетку очень прочной. В то же время, ее производство менее затратное, благодаря экономии электроэнергии на сварочном оборудовании и т.д.

Особое внимание стоит обратить на ячейку в шарнирной сетке, ведь она постепенно увеличивается от нижнего края рулона к верхнему.  Делается это вот для чего: установленная сетка имеет снизу небольшие ячейки, не пропускающие мелких животных. По мере продвижения к верхнему краю рулона, ячейка увеличивается. Именно стремление удешевить сетку за счет рационального изменения ячейки, и привело к тому, что шарнирная сетка стала обладать рядом неоспоримых достоинств, в сравнении с прочими материалами для ограждений: она стала очень прочной, ее цена существенно снизилась. 

Таким образом шарнирная сетка стала лучшим решением при ограждении больших территорий(полей, лесных массивов, заповедников), ведь она выполняет все требования к забору – не пропускает ни мелких, ни крупных животных на ограждаемый участок, при этом не затеняет и не препятствует его проветриванию. А добавьте сюда еще и увеличение расстояния между столбами до 3-3.5м, и получите невероятную экономию на ограждении, без какого-либо вреда качеству.

К слову, столбы для шарнирных сеток так же необычные, в первую очередь потому, что они зачастую изготавливаются из цельных бревен и устанавливаются на большом расстоянии друг от друга. Этого удалось добиться благодаря усиленным проволокам, идущим по верхнему и нижнему краям рулона, и позволяющим натягивать сетку с применением огромной силы.

Канилированная сетка, или рифленая сетка для грохотов

Еще одна своеобразная сетка с довольно интересной спецификой ее применения. Своеобразность канилированной сетки заключается в методике обработки проволоки перед ее изготовлением, а именно в так называемой «зиговке». Сам процесс зиговки доволно прост: распрямленная проволока проходит между шестернями, которые придают ей волнообразный профиль с заданным шагом изгибов. После того, как проволокам был придан нужный волнообразный профиль, их переплетают между собой на специальных станках, таким образом, чтобы места соприкосновения приходились четко на вогнутую часть волны. В итоге мы получаем сеточную карту необходимых нам размеров, проволоки в которой переплетены между собой, как нити в ткани.

Изготавливаются канилированные сетки как из оцинкованной, так и из черной проволоки. Ячейка может изменяться по размеру и иметь как квадратную, так и прямоугольную форму.  Габариты самой карты так же могут быть как стандартных, так и нестандартных размеров.

Область применения канилированной сетки насчитывает несколько основных направлений, таких как:

• сита для грохотов – канилированная сетка прекрасно подходит в качестве сита, если необходимо отсортировать сыпучие материалы на определенные фракции;
• армирующий материал при бетонировании полов, штукатурных и ландшафтных работах;
• изготовление вольеров для собак и прочих крупных животных. Этот пункт заслуживает отдельного внимания, так как канилированная сетка является идеальным материалом для вольеров. В силу особенностей своего изготовления, канилированная сетка не имеет жестких сварных соединений, при этом ячейка и само полотно сетки в целом довольно прочное и практически не подвержено деформации. Таким образом, вольер, изготовленный из канилированной сетки, сможет выдержать колоссальные физические нагрузки.  Особенно популярна канилированная сетка среди людей, занимающихся разведением собак крупных пород, вольеры из этой сетки не только долго служат, но и имеют необычный и довольно привлекательный вид.

Тканая сетка

Свое название тканые сетки получили от метода их изготовления. Думаю, не составит труда догадаться, что именно на ткацких станках и получается такая сетка. По своей структуре она идентична с обычной тканью, с тем лишь отличием, что состоит она не из ниток, а из тонкой проволоки.

Применяются тканые сетки в основном при фильтрации жидкостей, газов и любых сыпучих материалов. В зависимости от области применения, проволока в тканой сетке может быть как черная, так и нержавеющая.

Но помимо материала, тканые сетки отличаются еще и методом плетения:

• Полотняное плетение – самое обычное плетение, при котором нить утка оплетает каждую нить основы;
• Саржевое плетение – при таком варианте плетения,  нить утка пропускает одну нить основы, прежде чем делать следующий виток;

Наиболее распространенным является метод полотняного плетения. При таком плетении ячейки имеют строго квадратную форму и позволяют изготавливать сетку с определенной пропускной способностью. Благодаря этому тканые сетки и получили столь широкое применение в качестве фильтрующих элементов. Ее используют как при изготовлении сантехнических фильтров грубой очистки, так и для изготовления сепараторов, улавливающих самые мельчайшие частицы.

Отдельным видом тканых сеток являются сетки так называемого «галунного плетения». Они так же изготавливаются методом полотняного плетения, а отличаются от прочих сеток они тем, что имеют толстые нити основы и намного тоньше нити утка. Такая особенность обусловлена непосредственно сферой применения таких сеток, а именно – фильтрация воды при глубинном скважинном бурении.
Когда бурильщики делают скважину для забора воды, внутрь скважины вбивается обсадная труба, которая не даст ей разрушаться и непосредственно в которой и будет производиться забор воды. Но прежде чем опустить в скважину трубу, ее конец обматывают той самой сеткой «галунного плетения». Она не даст мусору попадать в насос, а благодаря прочным нитям основы, сетка не порвется при забивании трубы в скважину и дальнейшей ее эксплуатации. Различаются фильтровальные сетки галунного плетения.

С Уважением, ПП “Все Сетки”
г. Харьков, ул. Спартака, 17.
Тел.: +38 (095) 006-01-48,
+38 (098) 902-90-30.
Официальный сайт: vse-setki.com

Похожие статьи:

Струбцина: назначение, виды, особенности использования

Расценки на строительные работы

Авторизация на сайте через социальные сети

CASTA

Что такое сетка и какие существуют типы сетки

Разработка продукта путем обратного проектирования

• Поверхностная сетка
• Сплошная сетка

• Структурированная сетка
• Неструктурированная сетка

Те, кто знаком с механическим проектированием и реверс-инжинирингом, могут засвидетельствовать тот факт, что путь к дизайну нового продукта включает несколько этапов. В обратном инжиниринге итог всего процесса включает сканирование, создание облака точек, создание сетки, автоматизированное проектирование, прототипирование и окончательное производство. В этом разделе рассматривается очень важная часть процесса — создание сетки или, проще говоря, сетка.

Проще говоря, сетка – это сеть, состоящая из ячеек и точек.

Генерация сетки — это практика преобразования заданного набора точек в непротиворечивую полигональную модель, которая генерирует вершины, ребра и грани, которые встречаются только на общих ребрах. Он может иметь практически любую форму и любой размер. Каждая ячейка сетки представляет отдельное решение, которое при объединении дает решение для всей сетки.

Сетка состоит из граней, топологически связанных друг с другом. Топология создается с использованием следующих объектов:

• Фасет — треугольник, соединяющий три точки данных
• Край — линия, соединяющая две точки данных
• Вершина — точка данных

Прежде чем мы перейдем к изучению типов сеток, необходимо понять различные аспекты, из которых состоит сетка. Важно знать концепцию полигональной сетки. Полигональная сетка — это набор вершин, ребер и граней, определяющих форму многогранного объекта в 3D-графике и твердотельном моделировании. Грани обычно состоят из треугольников, четырехугольников или других простых многоугольников, поскольку это упрощает визуализацию. Он также может состоять из более общих вогнутых многоугольников или многоугольников с отверстиями. Объекты, созданные с помощью полигональных сеток, должны хранить различные типы элементов. К ним относятся:

• Вершина: положение (обычно в трехмерном пространстве) вместе с другой информацией, такой как цвет, вектор нормали и координаты текстуры
• Край: соединение между двумя вершинами
• Грань: замкнутый набор ребер, в котором треугольная грань имеет три ребра, а четырехугольная грань — четыре ребра.
• Поверхности. Их часто называют группами сглаживания. Как правило, поверхности не требуются для группировки гладких областей

Полигональная сетка может быть представлена ​​различными способами, с использованием различных методов хранения данных о вершинах, ребрах и гранях. К ним относятся:

• Сетки граней и вершин
• Крылатые сетки
• Угловые столы
• Вершинно-вершинные сетки

Сетки обычно делятся на две категории: поверхностная сетка и сплошная сетка. Давайте пройдемся по каждому разделу один за другим.

Поверхностная сетка
Поверхностная сетка — это представление каждой отдельной поверхности, составляющей объемную сетку. Он состоит из граней (треугольников) и вершин. В зависимости от пакета программного обеспечения для предварительной обработки также могут быть включены характеристические кривые.

Как правило, поверхностная сетка не должна иметь свободных ребер, и ребра не должны быть общими для двух треугольников.

В идеале поверхность должна содержать следующие качества треугольных граней:

• Равносторонние треугольники
• Отсутствие острых углов/поверхностных складок и т.п. внутри треугольной сферы близости
• Постепенное изменение размера треугольника от одного к другому

Процесс создания поверхностной сетки следует тщательно продумать. Это напрямую влияет на качество результирующей объемной сетки и усилия, необходимые для достижения этого шага.

Сплошная сетка
Сплошная сетка, также известная как объемная сетка, представляет собой полигональное представление внутреннего объема объекта. Существует три различных типа моделей построения сетки, которые можно использовать для создания объемной сетки из хорошо подготовленной поверхностной сетки.
Существуют следующие три типа моделей построения сетки:

• Тетраэдрическая – базовая сетка на основе тетраэдрической формы ячеек
• Polyhedral – многогранная сетка на основе ячеек
• Trimmed – обрезанная шестигранная ячейка на основе базовой сетки

После построения объемной сетки ее можно проверить на наличие ошибок и при желании экспортировать в другие пакеты.

Сетка представляет собой прямоугольный параллелепипед, покрывающий всю рассматриваемую сетку. Сетка в основном помогает в быстрой манипуляции с соседями для исходной точки.

С точки зрения сетки сетки можно разделить на две категории: структурированные и неструктурированные сетки. Давайте рассмотрим каждый из этих типов.

Структурированная сетка
Структурированные сетки представляют собой сетки, демонстрирующие хорошо известную схему расположения ячеек. Поскольку ячейки расположены в определенном порядке, топология такой сетки регулярна. Такие сетки позволяют легко идентифицировать соседние ячейки и точки благодаря их формированию и структуре. Структурированные сетки накладываются на прямоугольные, эллиптические, сферические системы координат, образуя регулярную сетку. Структурированные сетки часто используются в CFD.

Неструктурированная сетка
Неструктурированные сетки, как следует из названия, являются более общими и могут случайным образом формировать любую геометрическую форму. В отличие от структурированных сеток, шаблон связности не является фиксированным, поэтому неструктурированные сетки не следуют единому шаблону. Однако неструктурированные сетки более гибкие. Неструктурированные сетки обычно используются в сложных проектах машиностроения.

Библиотека Mesh Tools предлагает полный набор операций с сетками для всех ваших нужд. Эта библиотека, разработанная на C++, может быть легко интегрирована в ваш продукт. Чтобы узнать больше,

ПОГОВОРИМ

Подробнее

Подробнее

• алгоритмы
• производство
• обратный инжиниринг
• инженерия
• облако точек
• сканирование
• продукт
• разработка продукта
• сетка
• создание сетки

• Пред.
• Следующий

• Реверс-инжиниринг (6)

• Разработка новых продуктов (9)

• Разработка продукта методом обратного инжиниринга (9)

• Настройка САПР (2)

• Автоматизация САПР (2)

• Джиги и приспособления (4)

• Передовой инжиниринг (5)

• Геометрическое моделирование (5)

• Осмотр на основе технического зрения (2)

• Обработка изображений (3)

• Проблемы оптимизации (2)

• Индустрия 4.

  0 (4)

Типы сетки — документация Axom

Основное, конкретное представление составной геометрии и топология сетки является ключевой определяющей характеристикой используется для классификации сетки по различным типам сетки. Геометрия и топология сетки задаются в одном из следующие три представления:

1. Неявное представление : на основе метаданных сетки
2. Явное представление : использует хранящуюся в явном виде информацию.
3. Полу-неявное представление : объединяет метаданные сетки и явно сохраненная информация.

Возможные комбинации представления составной геометрии и Топология, включающая сетку, определяет таксономию типов сеток обобщены в таблице ниже.

Тип сетки	Геометрия	Топология
Криволинейная сетка	явный	неявный
Прямолинейная сетка	полунеявный	неявный
Равномерная сетка	неявный	неявный
Неструктурированная сетка	явный	явный
Сетка для частиц	явный	неявный

Краткий обзор отличительных характеристик каждого из типов сетки представлен в следующих разделах.

Структурированная сетка

Дискретизация структурированной сетки характеризуется упорядоченными , обычный , Топология. Структурированная сетка разделяет вычислительную домен на ячейки, которые логически расположены на обычная сетка . топология регулярной сетки допускает составные узлы, ячейки и Грани сетки должны быть идентифицированы с использованием схемы заказа IJK .

Правила нумерации и упорядочения в структурированной сетке

Схема упорядочения IJK использует индексы по каждому измерению, обычно используя буквы i,j,k для 1-го, 2-го и 3-го измерения соответственно. Индексы IJK можно рассматривать как счетчики. Каждый индекс подсчитывает количество узлов или ячеек по заданному измерению. Как отмечено в общий раздел Mesh Representation, составные части Топология сетки связана с уникальным индексом. Следовательно, необходимо установить соглашение для сопоставления индексов IJK с соответствующий уникальный индекс и наоборот .

Общее соглашение и то, что использует Mint, следующие:

• Все узлы и ячейки структурированной сетки индексируются. сначала по направлению I , затем по направлению J и, наконец, по K -направление.
• Аналогично, грани структурированной сетки индексируются по первому подсчет граней каждой из ячеек вдоль I -направление ( I-грани ), затем J -направление ( J-Faces ) и последнее направление K ( K-Faces ).

Одним из важных преимуществ представления Structured Mesh является что составляющая топология сетки неявная . Это позволяет удобный способ вычисления информации о подключении автоматически без необходимости сохранять эту информацию в явном виде. Например, внутренняя двумерная ячейка (т.е. не на границе), расположенная в \(C=(i,j)\), всегда будет иметь четырех соседей по граням, заданных следующими индексами:

• \(N_0=(i-1,j)\),
• \(N_1=(i+1,j)\),
• \(N_2=(i,j-1)\) и
• \(N_3=(i,j+1)\)

Примечательно, что соседняя информация следует непосредственно из заказа IJK схемы и, следовательно, не требует явного сохранения.

Помимо удобства автоматического подключения, Заказ структурированной сетки IJK дает еще одно важное преимущество. над дискретизацией неструктурированной сетки. IJK заказ приводит к матрицам коэффициентов, которые имеют полос . Это позволяет использовать специализированные алгебраические решатели, основанные на -полосной -полосной структуре матрицы которые обычно более эффективны.

Хотя дискретизация Structured Mesh предлагает несколько преимуществ, некоторые заметные компромиссы и соображения. Главный среди них, — подразумеваемое ограничение, накладываемое регулярной топологией Структурированная сетка. А именно, количество узлов и ячеек на противоположные стороны должны совпадать. Это требование составляет местное уточнение менее эффективны, так как линии сетки должны охватывать весь диапазон вдоль заданное измерение. Кроме того, создание сетки сложной геометрии, состоящей из острые черты, сложны и могут привести к дегенеративным клеткам, которые могут быть проблематична в расчетах. Эти недостатки частично устранены с использованием стратегии блочной сетки и/или AMR на основе патчей , однако основные ограничения все еще сохраняются.

Все типы структурированных сеток имеют неявную топологию. Однако в зависимости на базовом, конкретном представлении составной сетки Геометрия Структурированная сетка подразделяется на три подтипы:

1. Криволинейная сетка,
2. Прямолинейная сетка, и,
3. Равномерная сетка

Ключевые характеристики каждого из этих типов более подробно обсуждаются в следующие разделы.

Криволинейная сетка

Криволинейная сетка, показанная на рис. 8, логически обычная сетка , однако в отличие от прямолинейной сетки и равномерная сетка, узлы криволинейной сетки не размещены вдоль декартовых линий сетки. Вместо этого уравнения управляющего PDE трансформируются из декартовых координат в новую систему координат, называется криволинейной системой координат . Следовательно, топология криволинейная сетка неявно , однако ее геометрия, учитывая составляющими узлами сетки, является явным .

Рис. 8 Пример примера криволинейной сетки.

Отображение координат в криволинейной системе координат облегчает использование структурированных сеток для тел произвольной формы. Примечание, оси, определяющие криволинейная система координат не обязательно должна быть прямой линии. Они могут быть кривыми и совпадать с контурами твердого тела. Для этого По этой причине полученную криволинейную сетку часто называют сеткой с отображением или облегающая сетка .

См. в учебном пособии пример, демонстрирующий, как Создайте криволинейную сетку.

Прямолинейная сетка

Прямолинейная сетка, изображенная на рис. 9, делит вычислительную область на набор прямоугольных ячеек, расположен на обычная решетка . Однако, в отличие от Криволинейная сетка, геометрия сетки не отображается на другая система координат. Вместо этого строки и столбцы узлов включающие прямолинейную сетку, параллельны оси декартовых координат система координат. Из-за этого ограничения геометрическая область и результирующая сетки всегда прямоугольные.

Рис. 9 Пример прямолинейной сетки.

Топология прямолинейной сетки является неявной , однако его составная геометрия полунеявная . Хотя Узлы выровнены по декартовой оси координат , интервал между соседними узлами может варьироваться. Это позволяет прямолинейной сетке иметь более узкие интервалы между интересующими областями и быть достаточно грубыми в другие части домена. Следовательно, пространственные координаты Узлы вдоль каждой оси указаны явно в отдельном массиве для каждой оси координат, т.е. массивы \(x\), \(y\) и \(z\) для каждое измерение соответственно. Учитывая IJK индекс узла, соответствующий ему физические координаты можно получить, взяв декартовых произведений соответствующую координату вдоль каждой координатной оси. По этой причине Прямолинейную сетку иногда называют сеткой продукта .

См. в учебном пособии пример, демонстрирующий, как Создайте прямолинейную сетку.

Равномерная сетка

Равномерная сетка, показанная на рис. 10, представляет собой самый простой из всех трех типов структурированных сеток, но и относительно самый ограничение всех типов сетки. Как и в случае с прямолинейной сеткой, Равномерная сетка делит вычислительную область на набор прямоугольных Ячейки расположены на обычная решетка . Однако равномерная сетка накладывает дополнительное ограничение, что узлы распределены равномерно параллельно каждой оси. Таким образом, в отличие от прямолинейной сетки, расстояние между соседними узлами в однородной сетке является постоянным.

Рис. 10 Пример равномерной сетки.

Ограничения, присущие Единой сетке, позволяют сделать ее более компактной. представление. Примечательно, что и топология, и геометрия Равномерная сетка – это неявных . T\), соответствующие узлу с координатами решетки \((i,j,k)\), являются вычисляется следующим образом:

\begin{eqnarray} p_x &=& x_0 &+& i &\times& h_x \\ p_y &=& y_0 &+& j &\times& h_y \\ p_z &=& z_0 &+& k &\times& h_z \\ \end{eqnarray}

См. в учебнике пример, демонстрирующий, как Создайте равномерную сетку.

Неструктурированная сетка

Стимул для дискретизации неструктурированной сетки в значительной степени обусловлен необходимостью моделировать физические явления на сложной геометрии. В связи с различные типы сеток, дискретизация неструктурированных сеток обеспечивает максимальная гибкость. Примечательно, что неструктурированная сетка может вместить различные типы ячеек и не налагает никаких ограничений или конкретных упорядочение по составляющим узлам и ячейкам. Это делает Дискретизация неструктурированной сетки особенно привлекательна, особенно для приложения, которые требуют локальное адаптивное уточнение сетки (т. е. локальное h-уточнение) и иметь дело со сложной геометрией.

Как правило, преимущества использования неструктурированной сетки достигаются за счет увеличения требований к памяти и вычислительной мощности. Это из-за явного явного , Mesh Representation требуется для неструктурированной сетки. Примечательно, что и топология, и Геометрия представлена ​​явно, тем самым увеличивая память требования и вычислительное время, необходимое для каждой операции. Например, рассмотрим трафаретная операция. Для структурированной сетки нужны индексы соседей. по трафарету могут быть автоматически вычислены непосредственно из IJK заказ, относительно быстрая и локальная операция. Однако для получения индексов соседей в неструктурированной сетке массивы, в которых хранятся связанные Необходим доступ к информации о подключении, что приводит к дополнительным операции загрузки/сохранения, которые обычно выполняются медленнее.

В зависимости от приложения составляющая топология Неструктурированная сетка может использовать:

1. Топологию с одной ячейкой, т. е. состоящую из ячеек того же типа или
2. Топология смешанного типа ячеек, т.е. состоящая из ячеек разного типа, т.е. смешанный тип ячеек .

Существуют тонкие различия в основном представлении сетки, которые может привести к более компактному и эффективному представлению, когда Неструктурированная сетка использует топологию с одной ячейкой. Следующее разделах кратко обсуждаются эти различия и другие ключевые аспекты Топология с одной ячейкой и топология со смешанными ячейками. Более того, список изначально поддерживаемых типов ячеек, которые можно использовать с представлена ​​неструктурированная сетка, а также шаги, необходимые для Добавьте новый тип ячейки в Mint.

Примечание

Стремясь сбалансировать гибкость и простоту, Mint в самом простом форме, использует минимум неструктурированных сеток Представление сетки, состоящее из ячеек к узлу Связь. Это позволяет приложениям использовать довольно облегченное представление сетки , когда это возможно. Однако для приложений которые требуют дополнительной информации о подключении, Mint предоставляет методы для вычисления необходимой дополнительной информации.

Топология с одной ячейкой

Неструктурированная сетка с топологией с одной ячейкой состоит из набор ячеек одного типа. Любая структурированная сетка можно рассматривать как неструктурированную сетку с топологией с одной ячейкой, в этом случае результирующие ячейки будут состоять из сегментов (в 1D), четырехугольников (в 2D) или шестигранников (в 3D). Однако Неструктурированная сетка может иметь произвольное соединение и не налагать какие-либо ограничения на порядок. Кроме того, клетки также могут быть треугольный (в 2D) или четырехгранный (в 3D). Выбор типа клетки в целом зависит от приложения, моделируемой физики и численного применяемая схема. Пример тетраэдрической неструктурированной сетки F-17 конфигурация фюзеляжа со смешанным крылом показана на Рис. 11. Для этого типа сложных геометрий почти невозможно получить структурированную сетку, подходящую для вычисление.

Рис. 11 Пример неструктурированной тетраэдрической сетки фюзеляжа смешанного крыла F-17 конфигурация.

Mint’s Mesh Представление неструктурированной сетки с Топология с одной сотой состоит из спецификации типа соты и информация о соединении между ячейками и узлами. Информация о подключении задается плоским массивом, состоящим из индексов узлов, которые составляют каждая ячейка. Поскольку составляющие ячейки сетки имеют один и тот же тип, информация о межузловом для конкретной соты может быть получена путем доступа массив Connectivity с постоянным шагом, где шаг соответствует количеству узлов используемого типа ячеек. Это эквивалентно двухмерному макету массива строк, где количество строк соответствует количеству ячеек в сетке и количеству столбцов соответствует к шаг , т.е. количество узлов на ячейку.

Рис. 12 Сетчатое представление неструктурированной сетки с Топология с одной ячейкой, состоящая из треугольных ячеек. Зная тип ячейки позволяет перемещаться по массиву Connectivity между ячейками и узлами. с постоянным шагом \(3\), что соответствует числу составляющие узлы каждого треугольника.

Эту простую концепцию лучше всего проиллюстрировать на примере. На рис. 12 показан пример неструктурированной сетки с Топология с одной ячейкой, состоящая из \(N_c=4\) треугольных ячеек. Каждая треугольная ячейка \(C_i\) определяется узлами \(||C_i||\). В этом случае \(||C_i||=3\).

Примечание

Количество узлов типа ячейки, используемого для определения Неструктурированная сетка с топологией с одной ячейкой, обозначается \(||C_i||\), соответствует постоянному шагу, используемому для получить доступ к плоскому массиву Connectivity между ячейками и узлами.

Следовательно, длина массива связности между ячейками и узлами тогда задается \(N_c \times ||C_i||\). Индексы узлов для каждого из ячейки сохраняются слева направо. Задается базовое смещение для данной ячейки как кратное индексу ячейки и шаг . Как показано в Рис. 12, базовое смещение для ячейки \(C_0\) равно \(0 \times 3 = 0\), выигрыш для ячейки \(C_1\) равен \(1 \times 3 = 3\), смещение для ячейки \(C_2\) равно \(2 \times 3 = 6\) и так далее.

Тип ячейки	Шаг	Топологический Размер	Пространственный Размер
Четырехугольник	4	2	2,3
Треугольник	3	2	2,3
Шестигранник	8	3	3
Тетраэдр	4	3	3

Та же процедура выполняется для любого типа ячеек. Таким образом, шаг сетки состоящий из четырехугольников равен \(4\), шаг для сетки, состоящей из тетраэдров равно \(4\), а шаг сетки, состоящей из шестигранников это \(8\). В приведенной выше таблице приведены возможные Типы ячеек, которые можно использовать для неструктурированной сетки с Топология с одной ячейкой, соответствующая шагов и применимая топологическая и пространственное измерение.

См. в учебном пособии пример, демонстрирующий, как Создайте неструктурированную сетку.

Топология со смешанными ячейками

Неструктурированная сетка со смешанной топологией с ячейками обеспечивает наибольшую гибкость по сравнению с другими типами сетки. Подобно Топология с одной ячейкой Неструктурированная сетка, составляющая Узлы и ячейки топологии смешанной ячейки неструктурированной сетки может иметь произвольный порядок. И топология, и геометрия явный . Однако неструктурированная сетка со смешанной топологией может состоят из клеток разного типа. Следовательно, топология ячейки и говорят, что тип ячейки смешанный .

Примечание

Составляющие ячейки неструктурированной сетки с Топология смешанных типов ячеек имеет тип смешанных ячеек . По этой причине, иногда также используется неструктурированная сетка со смешанной топологией ячеек. называется сеткой со смешанными ячейками или гибридной сеткой .

Рис. 13 Пример неструктурированной сетки со смешанной топологией типов ячеек конфигурации крыла/фюзеляжа. Сетка состоит из призмы с высоким соотношением сторон ячейки в вязкой области расчетной области для точного захвата высокие градиенты по пограничному слою и ячейкам тетраэдров для невязкая/эйлерова часть сетки.

При выборе необходимо учитывать несколько факторов. ячеистая топология сетки. Моделируемая физика, PDE используемая дискретизация и требуемая точность моделирования являются главными среди их. Различные типы клеток могут иметь превосходные свойства для определенных расчеты. Постоянный спрос на повышение точности в физических приложения для прогнозного моделирования побудили практиков использовать Топология смешанного типа ячеек Дискретизация неструктурированной сетки для точно фиксировать лежащие в основе физические явления.

Например, для расчета потока вязкой жидкости по методу Навье-Стокса при высоких чисел Рейнольдса, необходимо зафиксировать высокие градиенты по всей нормальный к стенке пограничный слой. Как правило, с высоким соотношением сторон, анизотропный треугольные призмы или шестигранные Ячейки используются для дискретизации вязкая область расчетной области, а изотропный тетраэдр или шестигранник Ячейки используются в невязкой области для решения уравнения Эйлера уравнения. Образец неструктурированной сетки со смешанной топологией Общая конфигурация крыла/фюзеляжа, изображенная на Рис. 13, состоит из треугольная призма Ячейки для вязкой части пограничного слоя домена, которые сшиты с тетраэдрами ячеек для невязкой/эйлеровой части сетка.

Дополнительная гибкость, обеспечиваемая топологией смешанных типов ячеек Неструктурированная сетка предъявляет дополнительные требования к базовой Представление сетки. В частности, по сравнению с Сетчатое представление топологии с одной ячейкой, ячейка-узел Массив связности может состоять из ячеек разного типа, где каждая ячейка может иметь разное количество узлов. Следовательно, простая схема индексации доступа к массиву шагов, используемая для Представление сетки топологии с одной ячейкой нельзя использовать для получить информацию между ячейками и узлами. Для топологии смешанного типа ячеек 9Вместо этого следует использовать схему доступа с косвенной адресацией 0027.

Рис. 14 Сетчатое представление топологии смешанных типов ячеек Неструктурированная сетка с общим количеством ячеек \(N=3\), \(2\) треугольников и \(1\) четырехугольников . Представление топологии смешанных типов ячеек состоит из двух дополнительных массивов. Во-первых, массив Cell Offsets , массив размера \(N+1\), где первые \(N\) записи сохраняют начальную позицию в плоскости Массив соединений между ячейками для каждой ячейки. Последняя запись 9Массив 0027 Cell Offsets хранит общую длину множество. Во-вторых, массив Cell Types, массив размера \(N\), который хранит тип ячейки каждой составляющей ячейки сетки.

Существует несколько способов представить топологическую сетку со смешанными ячейками. В дополнение к массиву Connectivity между ячейками, Mint Представление сетки для неструктурированной сетки с топологией смешанного типа ячеек использует два дополнительных массива. См. образец сетки и соответствующий Представление сетки на рис. 14. Во-первых, 9Массив 0027 Cell Offsets используется для обеспечения косвенной адресации информация о ячейке-узлу каждой составляющей ячейки сетки. Во-вторых, Массив Cell Types используется для хранения типа каждой ячейки в массиве. сетка.

Смещения ячеек — это массив размера \(N+1\), где первый \(N\) записей, соответствующих каждой ячейке сетки, хранят начальная индексная позиция в массиве Connectivity между ячейками и узлами для данная ячейка. Последняя запись массива Cell Offsets хранит общее длина массива Connectivity. При этом количество составляющих ячейки Узлы для данной ячейки могут быть непосредственно вычислены путем вычитания Начальный индекс ячейки от следующей соседней записи в Массив смещений ячеек .

Однако, зная позицию начального индекса для ячейки-узла Массив подключений и количество составляющих узлов для данного cell недостаточно для устранения неоднозначности и определения типа клетки. Например, оба тетраэдра и четырехугольника Ячейки определяются \(4\) Узлы. Тип ячейки необходим для того, чтобы правильно интерпретировать Топология ячейки согласно локальной нумерации ячейки. Следовательно, массив типов ячеек, длина которого равна \(N\), соответствует количеству ячеек в сетке, используется для хранения ячейки type для каждой составляющей ячейки сетки.

Непрямой адресный доступ к ячейке в топологии со смешанными ячейками UnstructuredMesh

В целом, для данной ячейки \(C_i\) топологии со смешанными ячейками Неструктурированная сетка, количество узлов, определяющих ячейка, \(||C_i||\), определяется как:

\begin{eqnarray} к = ||C_i|| &=& ячейки\_смещение[ i + 1 ] – ячейки\_смещение[ i ] \\ \end{eqnarray}

Соответствующий тип ячейки получается непосредственно из типов ячеек массив:

\begin{eqnarray} ctype &=& cell\_types[ i ] \\ \end{эквнаррай}

Затем список узлов, составляющих ячейки, можно получить из Массив соединений между ячейками и узлами выглядит следующим образом:

\begin{eqnarray} смещение &=& ячеек\_offset[ i+1 ] \\ k &=& ячейки\_смещение[ i + 1 ] – ячейка\_смещение[ i ] \\ \\ n_0 &=& ячейка\_до\_узла[ смещение ] \\ n_1 &=& ячейка\_до\_узла[ смещение + 1 ] \\ . .. \\ n_k &=& ячейка\_to\_node[ смещение + (k-1)] \end{eqnarray}

См. в учебнике пример, демонстрирующий, как Создайте смешанную неструктурированную сетку.

Типы ячеек

Mint в настоящее время поддерживает распространенные линейные типы ячеек, изображенный на рис. 15, а также опора для квадратные, четырехугольные и шестигранные ячейки, см. рис. 16.

рис. 15 Список поддерживаемых линейных типов ячеек и соответствующие им локальные узлы нумерация.

Рис. 16 Список поддерживаемых квадратичных типов ячеек и соответствующих им локальных узлов нумерация.

Примечание

Все типы ячеек Mint соответствуют соглашениям о нумерации CGNS.

Более того, Mint спроектирован так, чтобы его можно было расширять. Это относительно просто чтобы добавить новый тип ячейки в Mint. Каждый из типов ячеек в Mint просто кодировать следующие атрибуты:

• топология ячейки, т.е. количество узлов, граней, локальная нумерация узлов и т.д.,
• соответствующий тип VTK, используемый для дампов VTK, и,
• связанное имя чертежа, соответствующее чертежу соглашения, используемые для хранения сетки в Sidre

Предупреждение

Спецификация Blueprint в настоящее время не поддерживает следующие типы ячеек:

1. Переходные типы ячеек, пирамида ( mint::PYRAMID ) и Призма( монетный двор :: ПРИЗМА )
2. Квадратные ячейки, 9-узловой, квадратичный четырехугольник( mint::QUAD9 ) и квадратичный шестигранник с 27 узлами ( mint::HEX27 )

Добавить новый тип ячейки

Предупреждение

Этот раздел находится в разработке.

Сетка частиц

Сетка частиц, показанная на рис. 17, дискретизирует вычислительная область набором из частиц , которые соответствуют узлам при котором оценивается решение. Сетка частиц обычно используется в так называемый Методы частиц , такие как Гидродинамика сглаженных частиц (SPH) и Particle-In-Cell (PIC), которые используются в различных приложений, начиная от моделирования астрофизики и космологии и заканчивая плазменными физика.

Частицы не имеют особого порядка. Следовательно, частица координаты явно задаются узловыми координатами, подобно Неструктурированная сетка. Однако частицы не связаны между собой. контрольный объем , то есть заполненная область пространства. Следовательно, сетка частиц не имеет граней и каких-либо связанных Информация о подключении. По этой причине методы, которые используют дискретизацию Particle Mesh, часто называемую без сетки или без сетки методы.

Рис.