PyGmsh超限网格异常：如何实现指定矩形网格？

核心解决要点 #

• 两个矩形的共享边界必须配置完全一致的超限节点参数，这是保证界面网格对齐的核心
• 手动为配对的平行曲线（比如两个矩形的左右侧边、上下侧边）设置相同的节点数，以此模拟geo文件中批量设置超限曲线的效果
• 设置Transfinite Surface时，统一顶点顺序和网格生成方向，避免启用recombine后出现界面扭曲

具体实现代码 #

import pygmsh

with pygmsh.geo.Geometry() as geom:
    # 创建两个上下堆叠的矩形，共享中间的水平边
    rect_lower = geom.add_rectangle([0, 0, 0], 10, 5)  # 下方矩形：x从0到10，y从0到5
    rect_upper = geom.add_rectangle([0, 5, 0], 10, 5)  # 上方矩形：x从0到10，y从5到10

    # --------------------------
    # 1. 配置共享边的超限参数（只需设置一次）
    # 下方矩形的顶部边 = 上方矩形的底部边，设x方向11个节点（对应10个单元）
    geom.set_transfinite_curve(rect_lower.curves[2], 11, progression=1.0)

    # --------------------------
    # 2. 配对设置垂直曲线（y方向）：独立设置节点数
    # 左侧边组：下方矩形左侧边设6个节点，上方矩形左侧边设7个节点
    geom.set_transfinite_curve(rect_lower.curves[3], 6, progression=1.0)
    geom.set_transfinite_curve(rect_upper.curves[3], 7, progression=1.0)
    # 右侧边组：和左侧边节点数一一对应，保证y方向网格均匀
    geom.set_transfinite_curve(rect_lower.curves[1], 6, progression=1.0)
    geom.set_transfinite_curve(rect_upper.curves[1], 7, progression=1.0)

    # --------------------------
    # 3. 配置水平曲线（x方向）：所有非共享水平边节点数统一
    geom.set_transfinite_curve(rect_lower.curves[0], 11, progression=1.0)  # 下方矩形底部边
    geom.set_transfinite_curve(rect_upper.curves[2], 11, progression=1.0)  # 上方矩形顶部边

    # --------------------------
    # 4. 设置Transfinite Surface，统一生成方向
    # 用"Left"选项指定网格生成基准，保证两个矩形的网格方向一致
    geom.set_transfinite_surface(rect_lower.surface, "Left", [rect_lower.curves[0], rect_lower.curves[1], rect_lower.curves[2], rect_lower.curves[3]])
    geom.set_transfinite_surface(rect_upper.surface, "Left", [rect_upper.curves[0], rect_upper.curves[1], rect_upper.curves[2], rect_upper.curves[3]])

    # --------------------------
    # 5. 启用重组生成四边形网格
    geom.recombine()

    # 生成并保存网格
    mesh = geom.generate_mesh()
    mesh.write("aligned_rect_mesh.msh")

关键注意事项 #

• 曲线配对一致性：所有x方向的平行曲线（水平边）必须设置相同的节点数，确保x方向网格完全对齐；y方向的平行曲线（垂直边）可独立设置节点数，满足需求
• 共享边仅配置一次：不要重复设置共享边界的超限参数，避免节点配置冲突
• 曲面生成方向统一：设置Transfinite Surface时指定相同的基准选项（如"Left"），保证两个矩形的网格生成方向一致，这是避免recombine后界面扭曲的关键

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nick Brady