4. AI辅助网格划分策略生成
带孔板与流道模型的网格策略生成
本案例以两个典型对象为输入：一个 200 mm × 100 mm × 5 mm 的带孔板（中心 φ20 mm 圆孔，承受拉伸与弯曲），以及一个 300 mm × 40 mm × 20 mm 的矩形截面直通道（入口流速 2 m/s，关注近壁速度梯度与压降）。目标是让 AI 输出可直接落地的网格类型、全局尺寸、局部加密区、边界层参数，并用网格无关性检查确认策略有效。
AI 输入提示词要点（结构化描述几何与物理）
对象1：带孔板，200×100×5 mm，中心φ20通孔，材料钢，E=210 GPa，ν=0.3
载荷：一端固定，另一端拉伸 10 MPa + 弯曲 5 MPa
关注量：孔边最大等效应力、孔边应力集中系数
对象2：矩形直通道，300×40×20 mm，水，ρ=998 kg/m³，μ=1.0e-3 Pa·s
入口流速 2 m/s，出口压力 0 Pa，关注量：压降、近壁速度剖面
求解器：结构用有限元静力，流体用有限体积稳态不可压
请给出：网格类型、全局尺寸、局部加密区与尺寸、边界层参数、预计单元量级AI 返回的策略需要人工按物理判据复核。带孔板属于结构应力集中问题，孔边应力梯度大，必须做局部加密；流道属于壁面剪切主导问题，边界层分辨率决定压降与速度剖面精度。下面这张图把 AI 给出的两类网格策略、关键参数与对应的验证关注点放在同一张关系图中，便于对照检查。
图中左侧是带孔板的结构网格策略，右侧是流道的流体网格策略，下方是三级网格无关性检查流程。AI 给出的参数不是最终答案，而是起点：带孔板重点看孔边应力是否随网格加密趋于稳定，流道重点看压降和近壁速度剖面是否收敛。若粗网格到基准网格的结果变化超过 2%，说明 AI 推荐的全局尺寸偏粗，需要缩小全局尺寸或增加孔边加密层数；若基准到细网格变化小于 1%，则可认为策略已收敛。
关键参数复核与调整规则
| 对象 | AI 推荐参数 | 复核判据 | 不满足时的调整 |
|---|---|---|---|
| 带孔板 | 孔边 0.5 mm，过渡 3 层，增长率 1.3 | 孔边最大等效应力在三级网格间变化 < 2% | 孔边尺寸减至 0.3 mm，过渡层增至 5 层 |
| 带孔板 | 厚度方向 2 层二阶四面体 | 弯曲应力沿厚度方向无振荡 | 厚度方向增至 4 层，或改用六面体主导 |
| 流道 | 边界层 8 层，首层 0.05 mm，增长率 1.2 | y+ 在 1~5 范围内，压降变化 < 1% | 首层高度减半，层数增至 12 层 |
| 流道 | 全局尺寸 2 mm 六面体 | 中心速度剖面与理论抛物线吻合 | 全局尺寸减至 1.5 mm，或改用多面体网格 |
实操建议：把 AI 输出的网格参数先当作“基准方案”，不要直接跳到最细网格。先跑粗、基准、细三档，记录孔边应力和压降两个标量，再决定是否加密。这样既避免过度网格化浪费算力，也能用数据证明策略有效。
常见误区：AI 可能对带孔板推荐四面体网格，但若厚度方向只有 1~2 层且使用一阶单元，弯曲刚度会被高估。此时应要求 AI 改用二阶单元或六面体主导，并在厚度方向至少布置 3 层。流道方面，若 AI 给出的首层高度使 y+ 远大于 5，壁面剪切应力会被低估，压降偏小，必须重新计算边界层参数。