CN116702182B - 基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法 - Google Patents

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CN116702182B CN202310996605.XA CN202310996605A CN116702182B CN 116702182 B CN116702182 B CN 116702182B CN 202310996605 A CN202310996605 A CN 202310996605A CN 116702182 B CN116702182 B CN 116702182B
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Abstract

本发明涉及塑性成形数值仿真技术领域，具体涉及一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，包括：获取初始框架网格模型；在非协调框架网格中根据用户自定义加密需求标记节点的加密级别；按照编号次序对多个区域中的单元基于加密模板进行逐级细分；获取局部加密的网格模型。本发明通过为过渡层合并所得的近正则模板母单元建立与处理加密信息场，并利用加密模板细分母单元生成几何质量较高的子单元，从而实现了过渡层单元的高质量多级加密。

Description

基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法
技术领域
本发明涉及塑性成形数值仿真技术领域，具体涉及一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法。
背景技术
随着航宇工程领域的快速发展，高端空天运载装备亟需高可靠和轻量化的大尺寸薄壁曲面构件。该类构件可通过以板料旋压为代表的增量成形工艺实现高性能制造。然而增量成形在采用有限元法（Finite Element Method, FEM）开展工艺研究时，其局部加载特性会导致塑性变形集中于薄壁大尺寸工件的点状接触区，需要极小单元尺寸以精确描述仿真过程。这使得仿真模型的单元数量可多达数十万，而且显式FEM的条件稳定性使得时间增量步长仅有微秒量级，进而导致模拟数分钟成形过程需耗费数周乃至数月的时间。因此，如何降低仿真模型规模从而提高仿真效率是大尺寸薄壁曲面构件成形仿真研究中亟须解决的关键难题。
自适应网格法可通过动态调控网格密度从而仅保持主要变形区的精细网格，进而降低模型计算规模以提高仿真效率。该方法需基于一个粗网格框架进行密度控制以构造局部加密网格。然而在初始构造大尺寸板坯模型的全四边形框架网格时，为精确描述焊缝等细节特征或维持无特征区域内单元尺寸近均匀，网格构造常需采用铺砌法并引入四分/九分过渡模板，这将导致框架网格成为包含过渡模板层的非结构网格。针对该类框架网格的自适应加密将面临如下问题：（1）缺乏用于框架网格中过渡模板层的有效多级加密方法以产生几何质量较高的子单元；（2）当包含多个加密程度不同的区域时难以实现非结构框架网格的局部协调加密。因此，迫切需要一种针对包含过渡模板层的非结构框架网格的协调局部多级加密方法，以根据自适应加密需求构造密度可控的局部加密网格，从而降低薄壁曲面构件成形仿真的计算规模。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明主要针对当前非结构框架网格的多级协调密度控制困难的问题，而提供一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，该方法旨在为大尺寸薄壁板材工件构造密度可控的局部加密全四边形网格模型，以降低板材工件成形仿真的计算规模。
本发明目的是提供一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，包括：
获取初始框架网格模型；将初始框架网格模型内的过渡层中的若干个模板子单元合并为模板母单元，获取非协调框架网格；
以过渡层内母单元的细分边界为界限将非协调框架网格分解为多个区域，并对多个区域进行依次编号；
在非协调框架网格中根据用户自定义加密需求标记节点的加密级别；
按照编号次序对多个区域中的单元基于加密模板进行逐级细分如下：
根据当前待处理区域中的单元内节点的加密级别，将当前待处理区域内单元分为全加密单元、零加密单元和过渡加密单元；
采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分；
根据对当前待处理区域中单元的加密方式，对当前待处理区域中未加密节点的单元和下一个区域中的单元继续进行细分，直至网格内所有节点的加密级别为零，获取局部加密的网格模型。
优选的，所述标记节点的加密级别过程中，包括：
基于用户自定义加密需求计算得到非协调框架网格内各单元的加密级别，并为单元标记其加密级别，随后遍历非协调框架网格所有节点，搜索目标节点及其所属单元并形成单元集合，根据目标节点所属单元集合的最高加密级别，对目标节点标记加密级别；
提取所有模板母单元细分边界的两个节点，并将该两个节点原有加密级别调整为/>；
提取所有模板母单元非细分边界的节点，当模板母单元的四个节点中存在的节点，则需要令母单元非细分边界的两端节点中/>的节点/>。
更优选的，对模板母单元细分边界的两个节点加密级别调整之后，还包括：
提取网格内的所有节点，随后遍历该类节点，将各节点所属单元包含的零加密级别节点调整为/>，即在加密区外围设置一层缓冲节点。
更优选的，当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别满足时，两端节点V 1、V 2的加密级别需调整为/>和/>；
当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别同时满足和/>时，将V 1、V 2中加密级别较小的节点的加密级别调整为/>。
优选的，对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分之前，还包括：通过提取过渡加密单元中的节点即为加密区边界节点；随后根据拓扑关系连接相邻的加密区边界节点组成多个边界，在各边界中对其节点进行间隔为1的去激活处理。
优选的，采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分过程中，包括：
对全加密单元采用全加密模板进行细分；
对零加密单元采用零加密模板不对该单元进行细分；
对过渡加密单元，根据其中非零级别的加密节点的数量和分布位置，采用对应过渡加密模板进行细分。
优选的，按照编号次序对多个区域中的单元进行细分时，若当前加密为逐级加密中第i次时，则当前加密只处理网格中区域编号为1~i的各区域，将该类区域视为待处理区域。
优选的，获取非协调框架网格之后，还包括非协调框架网格的最高加密级别节点集生成：若初始设置的网格最高加密级别为k，遍历框架网格内各单元，若该单元为常规单元则分别沿横向和纵向等间隔布置个节点，若该单元为模板母单元则依据设定的布置规则生成节点，并将新生成的节点集存储在该单元内；
根据选用加密模板不同，边细分数a的取值不同，若选用四分加密模板则，若选用九分加密模板则/>。
优选的，在单元细分时，新添加的节点可从框架网格存储的节点集中提取；在单元细分后，调整原有旧节点和新节点的加密级别。
优选的，所述初始框架网格模型中包含过渡层，采用的网格加密模板类型为四分模板或九分模板；
基于加密模板进行逐级细分时，采用的加密模板包括四分模板或者九分模板；
其中，初始框架网格和逐级细分时采用的加密模板是同一类加密模板。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供了一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，该方法主要基于加密信息场建立/调整规则与四分/九分加密模板，可实现包含过渡模板层非结构框架网格的协调局部多级加密。该方法中通过为过渡层合并所得的近正则模板母单元建立与处理加密信息场，并利用加密模板细分母单元生成几何质量较高的子单元，从而实现了过渡层单元的高质量多级加密。同时，该方法通过标记节点加密级别建立加密信息场，并在逐级加密中辅以加密等级调整策略，确保了构造局部加密网格的协调性。基于本发明可构造协调的全四边形局部加密网格，从而大幅降低板材构件成形的仿真计算规模。
附图说明
图1是框架网格中过渡模板子单元合并示意图，其中（a）是四分模板合并，（b）是九分模板合并。
图2是框架网格中常规单元与模板母单元的节点集生成示意图，其中（a）是采用四分模板，（b）是采用九分模板。
图3是加密模板示意图，其中（a）是四分加密模板，（b）是九分加密模板。
图4是非结构全四边形网格协调多级加密方法流程图。
图5是实施例1的框架网格预处理示意图。
图6是实施例1的加密信息场与局部加密网格示意图，其中（a）是框架网格内单元加密级别示意图，（b）是生成的局部加密网格。
图7是实施例2示意图，其中（a）是初始框架网格，（b）是预处理后的框架网格及其单元加密级别示意图，（c）是生成的局部加密网格。
图8是实施例3示意图，其中（a）是初始框架网格，（b）是预处理后的框架网格及其单元加密级别示意图，（c）是生成的局部加密网格。
具体实施方式
为了阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合实施例，进行详细说明。
本发明的目的是针对当前非结构框架网格的多级协调密度控制困难的问题，提出一种基于四分/九分加密模板的非结构全四边形网格协调多级加密方法。该方法旨在为大尺寸薄壁板材工件构造密度可控的局部加密全四边形网格模型，以降低板材工件成形仿真的计算规模。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，该方法首先对初始输入的原始框架网格进行预处理操作，随后通过标记框架网格中节点的加密等级建立加密信息场，并考虑过渡模板层特征调整加密信息场，最后依据框架网格中各单元加密属性利用四分/九分模板逐级细分单元并动态调整其中节点加密级别，从而实现局部加密全四边形网格的生成。本发明具体包括以下步骤：
一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，包括：
S1、框架网格预处理。加载原始框架网格模型与加密信息，所述网格为采用四分/九分过渡模板构造的非结构协调网格，所述加密信息包括网格加密模板类型和预设网格最高加密级别。
获取初始框架网格模型；将初始框架网格模型内的过渡层中的若干个模板子单元合并为模板母单元，获取非协调框架网格；
以过渡层内母单元的细分边界为界限将非协调框架网格分解为多个区域，并对多个区域进行依次编号；
其中，获取非协调框架网格之后，还包括非协调框架网格的最高加密级别节点集生成：若初始设置的网格最高加密级别为k，遍历框架网格内各单元，若该单元为常规单元则分别沿横向和纵向等间隔布置个节点，若该单元为模板母单元则依据设定的布置规则生成节点，并将新生成的节点集存储在该单元内；
根据选用加密模板不同，边细分数a的取值不同，若选用四分加密模板则，若选用九分加密模板则/>。
所述初始框架网格模型中包含过渡层，采用的网格加密模板类型为四分模板或九分模板；其中，在实施例中可将预设最高加密级别为3；
在本实施例中，S1包括的具体步骤为：
S11：框架网格的过渡层模板合并。分类框架网格中单元为常规单元和模板子单元，所述常规单元为采用铺砌法构造的近正则单元，所述模板子单元为依据过渡模板细分得到的单元。依据网格加密模板类型和模板子单元特征将数个模板子单元凝聚合并为模板母单元（图1）。模板母单元的边界包括常规边界、非细分边界和细分边界，其中细分边界上存在悬挂节点。因此当框架网格经过模板合并后，得到了新的非协调框架网格。
S12：框架网格区域分解。识别框架网格中模板母单元所构成的过渡层，以过渡层内单元的细分边界为界限将框架网格分解为多个子区域。遍历各区域进行编号（1，2，···，n），在编号过程中，若当前区域编号为i，则将与当前区域共享过渡层细分边界的相邻区域编号设置为i+1。
S13：框架网格的最高加密级别节点集生成。若初始设置的网格最高加密级别为k，则需在框架网格中生成满足全局加密级别为k级时的节点集，以便于后续加密时节点的直接提取。遍历框架网格内各单元，若该单元为常规单元则分别沿横向和纵向等间隔布置个节点（图2），若该单元为模板母单元则依据图2中对应的布置规则生成节点，并将新生成的节点集存储在该单元内。根据选用模板的不同，边细分数a的取值不同，若选用四分加密模板则/>，若选用九分加密模板则/>。
S2、在非协调框架网格中根据用户自定义加密需求标记节点的加密级别；
该步骤进行了加密信息场的建立与调整。在完成框架网格的预处理后，需要通过标记节点的加密级别建立框架网格上的加密信息场，并且为确保过渡层模板母单元的协调加密需对加密信息场进行相应调整。
所述标记节点的加密级别过程中，包括：
基于用户自定义加密需求计算得到非协调框架网格内各单元的加密级别，并为单元标记其加密级别，随后遍历非协调框架网格所有节点，搜索目标节点及其所属单元并形成单元集合，根据目标节点所属单元集合的最高加密级别，对目标节点标记加密级别；
提取所有模板母单元细分边界的两个节点，并将该两个节点原有加密级别调整为/>；
提取所有模板母单元非细分边界的节点，当模板母单元的四个节点中存在的节点，则需要令母单元非细分边界的两端节点中/>的节点/>。
对模板母单元细分边界的两个节点加密级别调整之后，还包括：
提取网格内的所有节点，随后遍历该类节点，将各节点所属单元包含的零加密级别节点调整为/>，即在加密区外围设置一层缓冲节点。
当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别满足时，两端节点V 1、V 2的加密级别需调整为/>和/>；
当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别同时满足和/>时，将V 1、V 2中加密级别较小的节点的加密级别调整为/>。
在本实施例中，S2包括的具体步骤为：
S21：标记单元与节点的加密级别。基于用户自定义加密需求计算得到框架网格内各单元的加密级别，并为单元标记其加密级别。随后遍历框架网格所有节点，搜索目标节点V所属单元并形成单元集合/>，则目标节点的加密级别等于其所属单元集合中最大加密级别，即/>，其中S表示加密级别。
S22：调整过渡层细分边界的节点加密级别。由于框架网格的过渡层模板母单元是经过合并得到的，需要调整模板母单元细分边界的两端节点加密级别，否则会在加密时产生悬点影响仿真精度。为此，提取框架网格内所有模板母单元细分边界的两端节点，将节点原有加密级别调整为/>。
S23：插入加密区缓和层。若选用的四分加密模板则需进行该步骤，以避免多级加密时细分得到的子单元质量较差。该步骤首先识别并提取出框架网格内的所有节点，随后遍历该类节点，搜索当前节点的所属单元，并将单元中包含的/>的节点调整为/>。通过该调整过程即可实现为加密区外围设置一层缓冲节点。
此外，存在两种特殊修正情况：（1）当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别满足时，两端节点V 1、V 2的加密级别需调整为和/>；（2）当模板母单元的细分边界两端节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别同时满足/>和/>时，将V 1、V 2中加密级别较小的节点的加密级别调整为/>。
S24：调整过渡层非细分边界的节点加密级别。若选用的四分加密模板则需要进行该步骤。当模板母单元的四个节点中存在的节点，则需要令母单元非细分边界的两端节点中/>的节点的加密等级调整为/>。
S3、按照编号次序对多个区域中的单元基于加密模板进行逐级细分如下：
根据当前待处理区域中的单元内节点的加密级别，将当前待处理区域内单元分为全加密单元、零加密单元和过渡加密单元；
采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分；
根据对当前待处理区域中单元的加密方式，对当前待处理区域中未加密节点的单元和下一个区域中的单元继续进行细分，直至网格内所有节点的加密级别为零，获取局部加密的网格模型。
其中，基于加密模板进行逐级细分时，采用的加密模板包括四分加密模板或者九分加密模板。初始框架网格和逐级细分时采用的模板必须是同一类加密模板。
同时，按照编号次序对多个区域中的单元进行细分时，若当前加密为逐级加密中第i次时，则当前加密只处理网格中区域编号为1~i的各区域，将该类区域视为待处理区域。
另外，在单元细分时，新添加的节点可从框架网格存储的节点集中提取；在单元细分后，调整原有旧节点和新节点的加密级别。
对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分之前，还包括：通过提取过渡加密单元中的节点即为加密区边界节点；随后根据拓扑关系连接相邻的加密区边界节点组成多个边界，在各边界中对其节点进行间隔为1的去激活处理。
采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分过程中，包括：
对全加密单元采用全加密模板进行细分；
对零加密单元采用零加密模板不对该单元进行细分；
对过渡加密单元，根据其中非零级别的加密节点的数量和分布位置，采用对应过渡加密模板进行细分。
在本实施例中，S3包括的具体步骤为：
S31：框架网格的单元分类。根据单元内四个节点的加密级别，可将待处理区域中各单元分为全加密单元（四个节点加密等级均大于零）、零加密单元（四个节点加密等级均等于零）和过渡加密单元（同时存在零级别和非零级别的节点）。
S32：加密区边界节点识别与处理。若选用的四分加密模板则需进行该步骤。S31中分类得到的过渡加密单元即为加密区边界单元，通过提取该类单元中的节点可获得加密区边界节点。随后基于节点拓扑关系连接相邻的加密区边界节点组成多个边界，在各边界中对其包含节点进行等间隔（间隔为1）去激活处理。节点的激活状态会决定过渡加密单元细分时的节点加密级别。
S33：单元细分与节点加密级别调整。若单元为全加密单元，则采用图3中全加密模板将单元细分为4/9个子单元。若单元为零加密单元，则依据图3中零加密模板不对该单元进行细分操作。若单元为过渡加密单元，则根据其中非零级别的加密节点的数量和分布位置（其中未激活状态的节点视为零级别节点），采用图3中对应模板细分单元：凹角加密（3个加密节点）、边加密（同一条边上2个加密节点）、对角加密（对角线上2个加密节点）、凸角加密（1个加密节点）。在单元细分时，新添加的节点可从框架网格存储的节点集中提取，从而避免计算新节点坐标。在单元细分后，调整原有旧节点的加密级别为，并依据式（1）和式（2）设置新节点的加密级别。其中，若采用四分模板则单元边界上新节点的加密级别依据式（1）计算，若采用九分模板则当该边界只添加1个新节点时其加密级别为零，当有两个新节点时则根据式（2）计算新节点加密级别。
式中，和/>分别为单元边界两端节点中较小的加密级别和较大的加密级别；/>表示新节点加密级别。
S34：局部加密网格生成。若网格内仍存在非零级别的加密节点，则返回S31进行下一次加密；否则结束计算，实现了非结构全四边形网格的协调加密从而获得了局部加密网格。
本发明提供了适用于非结构全四边形网格的协调多级加密方法，其实施流程如图4，以下结合实施例对本发明提出方法的实施方式做具体说明。本发明实施例均基于编程语言Python编写算法程序实现，并采用ParaView进行后处理结果显示。
实施例1
基于四分模板的环状板坯网格协调多级加密；
本实施例中初始加载的原始框架网格模型为环状形式，所述模型的内径、外径分别为30mm和100mm，在实施中至少包括以下步骤：
S1：框架网格预处理。加载原始环状框架网格模型（图5），其网格加密模板类型为四分模板，预设最高加密级别为3。
S11：框架网格的过渡层模板合并。将网格中的模板子单元凝聚为模板母单元，形成图5中的非协调框架网格。
S12：框架网格区域分解。框架网格中由模板母单元构成了1个过渡层，故可将框架网格分解为2个区域，其区域编号如图5所示。
S13：框架网格的最高加密级别节点集生成。初始设置的网格最高加密级别为3，并采用了四分加密模板。则在常规单元中横向和纵向等间隔布置9个节点，在模板母单元中纵向节点有17行，横向第一行有9个节点，第二行有12个节点，其余行有17个节点。
S2：加密信息场的建立与调整。
S21：标记单元与节点的加密级别。在框架网格中根据用户自定义设置了各单元加密级别，如图6中的（a）所示，其中包括0、1、2、3级的加密单元。随后遍历框架网格内所有节点，根据目标节点所属单元集合的最高加密级别，为目标节点标记加密级别。
S22：调整过渡层细分边界的节点加密级别。提取框架网格内所有模板母单元细分边界的两个节点，调整节点的加密级别为。
S23：插入加密区缓冲层。因选用了四分加密模板，需进行该步骤。首先识别提取出框架网格内的所有节点，随后遍历该类节点，将各节点所属单元包含的零加密级别节点调整为/>。并考虑可能存在的两种特殊情况，采用对应规则调整加密级别。
S24：调整过渡层非细分边界的节点加密级别。因选用了四分加密模板，需进行该步骤。当模板母单元的四个节点中存在的节点，则需要令母单元非细分边界的两端节点中/>的节点/>。
S3：局部加密网格构造。该步骤为框架网格的逐级加密，在过程中循环实施S31~S33，直至网格内所有节点的加密级别为零，即实现局部加密网格构造。若本次加密为逐级加密中第i次，则本次加密只处理框架网格中区域编号为1~i的各区域，将该类区域视为待处理区域，框架网格内剩余区域为其余区域。
S31：框架网格的单元分类。根据单元内节点加密级别，可将待处理区域内单元分为全加密单元（四个节点加密等级均大于零）、零加密单元（四个节点加密等级均等于零）和过渡加密单元（同时存在零级别和非零级别的节点）。
S32：加密区边界节点识别与处理。因选用的四分模板需进行该步骤。上述过渡加密单元为加密区边界单元，通过提取该类单元中的节点即可获得加密区边界节点。随后根据拓扑关系连接相邻的加密区边界节点组成多个边界，在各边界中对其节点进行间隔为1的去激活处理。
S33：单元细分与节点加密级别调整。若单元为全加密单元，则采用图3中的（a）中全加密模板将单元细分为4个子单元。若单元为零加密单元，则依据图3中的（a）中零加密模板不对该单元进行细分操作。若单元为过渡加密单元，则根据其中非零级别的加密节点的数量和分布位置（其中未激活状态的节点视为零级别节点），采用图3中的（a）中对应模板细分单元，其中凸角加密（1个加密节点）将单元细分为3个子单元，其余过渡模板均将单元细分为4个子单元。在单元细分时，需新添加的节点从框架网格存储的节点集中提取。在单元细分后，将原有旧节点的加密级别调整为，单元边界上新节点的加密级别根据式（1）计算。
S34：局部加密网格生成。若网格内仍存在非零级别的加密节点，则返回S31进行下一次加密；否则结束计算，实现了非结构全四边形网格的协调加密从而获得了局部加密网格，如图6中的（b）所示。
实施例2
基于九分模板的环状板坯网格协调多级加密；
本实施例中初始加载的原始框架网格模型（图7中的（a））为环状形式，所述模型的内径、外径分别为20mm和150mm，其网格加密模板类型为九分模板，预设最高加密级别为2。
根据本发明技术方案对本实施例框架网格进行了协调多级加密，其中框架网格的单元加密级别如图7中的（b）所示，据此生成了图7中的（c）中基于九分模板的局部多级加密网格。
实施例3
基于九分模板的方形板坯网格协调多级加密；
本实施例中初始加载的原始框架网格模型（图8中的（a））为方形，所述模型的长度、宽度分别为20mm和20mm，其网格加密模板类型为九分模板，预设最高加密级别为1。
根据本发明技术方案对本实施例框架网格进行了协调多级加密，其中框架网格的单元加密级别如图8中的（b）所示，据此生成了图8中的（c）中基于九分模板的局部多级加密网格。
在本发明中，基于加密信息场建立/调整规则与四分/九分加密模板，可实现包含过渡模板层非结构框架网格的协调局部多级加密。该方法中通过为过渡层合并所得的近正则模板母单元建立与处理加密信息场，并利用加密模板细分母单元生成几何质量较高的子单元，从而实现了过渡层单元的高质量多级加密。同时，该方法通过标记节点加密级别建立加密信息场，并在逐级加密中辅以加密等级调整策略，确保了构造局部加密网格的协调性。基于本发明可构造协调的全四边形局部加密网格，从而大幅降低板材构件成形的仿真计算规模。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，包括：
获取初始框架网格模型；将初始框架网格模型内的过渡层中的若干个模板子单元合并为模板母单元，获取非协调框架网格；
以过渡层内模板母单元的细分边界为界限将非协调框架网格分解为多个区域，并对多个区域进行依次编号；
在非协调框架网格中根据用户自定义加密需求标记节点的加密级别；
按照编号次序对多个区域中的单元基于加密模板进行逐级细分如下：
根据当前待处理区域中的单元内节点的加密级别，将当前待处理区域内单元分为全加密单元、零加密单元和过渡加密单元；
采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分；
根据对当前待处理区域中单元的加密方式，对当前待处理区域中未加密节点的单元和下一个区域中的单元继续进行细分，直至网格内所有节点的加密级别为零，获取局部加密的网格模型；
所述标记节点的加密级别过程，包括：
基于用户自定义加密需求计算得到非协调框架网格内各单元的加密级别，并为单元标记其加密级别，随后遍历非协调框架网格所有节点，搜索目标节点及其所属单元并形成单元集合，根据目标节点所属单元集合的最高加密级别，对目标节点标记加密级别；
提取所有模板母单元细分边界的两个节点，并将该两个节点原有加密级别调整为；
提取所有模板母单元非细分边界的节点，当模板母单元的四个节点中存在的节点，则需要令模板母单元非细分边界的两个节点中/>的节点的/>；
对模板母单元细分边界的两个节点加密级别调整之后，还包括：
提取网格内的所有节点，随后遍历该类节点，将各节点所属单元包含的零加密级别节点调整为/>；
当模板母单元的细分边界的两个节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别满足时，两个节点V 1、V 2的加密级别需调整为/>和/>；
当模板母单元的细分边界的两个节点V 1、V 2和边界内悬点V 3的加密级别同时满足和/>时，将V 1、V 2中加密级别较小的节点的加密级别调整为/>；
对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分之前，还包括：提取过渡加密单元中的节点即为加密区边界节点；随后根据拓扑关系连接相邻的加密区边界节点组成多个边界，在各边界中对其节点进行间隔为1的去激活处理。
2.根据权利要求1所述的基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，采用全加密模板、零加密模板以及过渡加密模板分别对全加密单元、零加密单元和过渡加密单元进行细分过程中，包括：
对全加密单元采用全加密模板进行细分；
对零加密单元采用零加密模板不对该单元进行细分；
对过渡加密单元，根据其中非零加密级别的加密节点的数量和分布位置，采用对应过渡加密模板进行细分。
3.根据权利要求1所述的基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，按照编号次序对多个区域中的单元进行细分时，若当前加密为逐级加密中第i次时，则当前加密只处理网格中区域编号为1~i的各区域，将该类区域视为待处理区域。
4.根据权利要求1所述的基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，获取非协调框架网格之后，还包括非协调框架网格的最高加密级别节点集生成：初始设置的网格最高加密级别为k，遍历框架网格内各单元，若该单元为常规单元则分别沿横向和纵向等间隔布置个节点，若该单元为模板母单元则依据设定的布置规则生成节点，并将新生成的节点集存储在该单元内；
根据选用加密模板不同，边细分数a的取值不同，若选用四分加密模板则，若选用九分加密模板则/>。
5.根据权利要求4所述的基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，在单元细分时，新添加的节点从框架网格存储的节点集中提取；在单元细分后，调整原有旧节点和新节点的加密级别。
6.根据权利要求1所述的基于模板法的非结构全四边形网格协调多级加密方法，其特征在于，所述初始框架网格模型中包含过渡层，采用的加密模板类型为四分模板或九分模板；
基于加密模板进行逐级细分时，采用的加密模板包括四分模板或者九分模板；其中，对初始框架网格进行细分时采用的模板和逐级细分时采用的模板是同一类加密模板。
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