如何完善和调整进口网格

2019年8月15日

如果您曾经将网格导入到comsolMultiphysics®软件中,您可能会发现自己想知道是否有任何方法可以修改网格没有回到网格的来源。这精炼适应操作是这样做的两个有用的工具。与ComsolMultiphysics®第5.4版一样,这些操作也可用于导入网格。在这篇博客文章中,我们演示了这些操作是如何工作的,以及如何利用它们来充分利用您的进口网眼。

精炼操作

精炼操作提供了一种方便,快速的方法,可以减少导入网格中的元素大小。顾名思义,该操作本质上将网格中已经存在的元素划分。查看可用的设置,如下图所示,我们可以选择精致数量进行操作和一个边界框。也可以在整个网格或域,边界或边缘选择上执行操作。但是,我们将在本文中讨论的选项是改进方法,为此有两种设置可供选择:

  1. 分裂最长的一面
  2. 定期完善

屏幕快照,显示ComsolMultiphysics®中精炼操作的设置。
设置窗口精炼手术。可以指定改进方法精致数量,以及一个用于操作的边界框几何实体选择

为了证明这些方法如何工作以及差异是什么,让我们看一下单个四面体网状元素的情况。下图中的第二个图显示了一个完善步骤之后的元素分裂最长的一面方法。操作将元素的最长边缘分为两个相等的片段。然后使用新边缘将元素分为两部分。但是,请注意,当您有几个连接的元素时,这将导致某些元素被分为两个以上的新元素,以保留一个符合的网格。

使用精炼操作之前和之后的四面体网状元件的3个并排图像。
构建前后精炼手术。左:未分配的元素。中心:使用分裂最长的一面环境。右:使用定期完善环境。中心和右图中的元素颜色表示网格元素质量。

使用定期完善,第三个图显示了同一四面体元件上的结果。这次,每一个边缘已分为两者,然后将元素分为同一类型的几个较小元素。对于四面体,这导致了八个新元素,以前只有一个。这定期完善选项还具有保留结构网格中结构的功能,因此,如果您要导入结构化的网格,则可能需要考虑这一点。

适应操作

现在,让我们看看适应手术。虽然它包含了很多功能,但在此博客文章中,我们将重点介绍如何使用绝对大小表达式以修改导入网格的元素大小。

有关使用的更多信息适应与错误估计和解决方案数据一起操作,请查看以前的博客文章使用自适应网格划分进行局部溶液改进以及文章末尾列出的教程。此外,博客文章“2网格适应方法:启用更有效的计算”显示如何使用适应处理各向异性元素时。

我们将首先查看如何应用适应操作与您的元素大小一起工作。我们将使用的网格已保存到Nastran®文件格式中,可以在曲轴教程模型的特征值分析。像精炼手术,适应要求所有网格元素都是线性的,因此,要开始,我们将确保选择导入作为线性元素在里面进口手术。然后我们添加一个适应功能节点,我们选择的地方绝对大小作为表达类型

模型构建器的屏幕截图,带有曲轴模型的导入网格。
曲轴网是使用该选项从Nastran®格式导入的导入作为线性元素。一个适应节点已添加到具有设置的网格操作序列中解决方案:无,,,,表达式类型:绝对大小

精炼操作只需选择所有元素即可通过选择所有元素来创建更精细的网格绝对大小, 这适应操作将尝试修改网格以使元素的大小符合我们提供的表达式。操作可以通过三种不同的方式来实现这一目标:

  1. 最长的优势
  2. 定期完善
  3. 一般修改

可以在适应方法菜单。

最长的优势精致和定期精致

您可能会认出最长的优势定期完善从关于精炼上面的操作,您这样做是正确的:它们基于基本相同的原理起作用。但是,精炼分区网格中的所有元素,适应操作将努力使网格符合尺寸表达式。因此,如果您的网格中的元素已经与表达式紧密匹配或较小,则通常会保持不变。

这样,适应操作通过不完善分辨率已经令人满意的网格部分来防止不必要的内存使用。例如,假设我们要使曲轴网状网格的较大元素更细。使用精炼操作设置为分裂最长的边缘精致数量设置为1,我们将网格中的元素数量增加约3.5倍。但是,使用适应最长的优势尺寸表达8 [mm],我们可以在所需元素中实现相同的尺寸降低,而总元素总数中的增加小于2倍。

图形显示曲轴模型的网状部分。
自适应操作后,曲轴网格的图像。

曲轴网格之前(左)和(右)运行的一部分适应最长的优势设置和尺寸表达8 [mm]。请注意,并非所有元素都已被分区,只有大于表达式中指定的大小的元素(在两个图像中以绿色为彩色)。

一般修改

使用一般修改设置,除了通过分区元素创建新元素外,该操作还能够移动网格顶点和折叠元素,而折叠元素太小而无法使网格更加粗糙。因此,在试图使网格拟合尺寸表达式的同时,它倾向于使各元素更加各向同性,从而消除了一些质量较差的元素。正如我们将看到的那样,这使得非常强大而强大的工具。

在使用一般精炼应用适应操作之前,请在网格中进行一部分。
使用一般细化设置后的网格部分。

(左)和(右)之前的网格部分适应一般精致环境。颜色表示元素质量,随着小元素折叠并移动顶点,可以清楚地增加。

下图显示了如何适应通常可能会在一般修改选择方法。在其中,在建造之前和之后显示了曲轴网的一部分适应使用一般修改尺寸表达8 [mm]。该图还显示了使用的结果最长的优势以相同的表达方式进行比较。请注意,因为一般修改,操作已经移动了顶点。这导致了更多的各向同性和更高质量的元素。此外,说您想进行快速模拟以获取结果。然后,一般修改可以,有适当的尺寸表达,可用于块状网格,减少元素的数量,从而减少计算时间。

未修饰的曲轴网格的图像。
带有最长边缘精炼选项的曲轴网格的图像。
带有常规修饰设置的曲轴网格的图像。

曲轴网格的一部分,带有未修饰的版本。这适应操作已与尺寸表达8 [mm]到中间和向右的一个最长的优势一般修改, 分别。注意如何一般修改已经使网格的部分变得更高,并移动了顶点,以更好地适合表达并提高质量。

修改边界网

使用时精炼或者适应在导入的2D或3D网格上操作,该操作将为输入网格的每个边缘创建一个样条曲线。该操作将使用这些样条来确定精制或改装网格的边缘网格顶点的位置。下图表明,边界上出现的新网格顶点位于样条上,而不仅仅是驻留在输入边界网格上。

图形显示精制网格边界上的网格顶点。
图形显示输入网格边界的网格顶点。

新的网格顶点在精制网格边界(右侧)的边界上的位置是使用基于输入网格边界(左侧)边界的网格顶点的样条曲线确定的。

对于3D面的网格顶点,精炼适应操作不会创建任何样条表面。这意味着对于精制或适应的网格,面部网格顶点将投影到输入表面网格。下图表明,出现在脸上的新顶点位于输入表面网格上。

图形显示精制网格面上的网格顶点位置。
输入网格的表面网格的图像。

新的网格顶点在精制网格(右侧)的脸上的位置是通过投影到输入网格(左侧)的表面网格上确定的,而边缘上的网格顶点的位置则使用边缘上的位置确定花曲线曲线。

总结思想

我们已经展示了如何精炼适应操作可用于修改和改善导入的网格。精炼提供一种快速的方法来轻松降低网格元素的大小,而适应通过指定尺寸表达。设置特别强大一般修改,它能够完善和磨损网格以及移动顶点,从而创建更多的各向同性元素并提高网格的质量。

下一步

适应操作具有许多有用的功能。如果您想了解更多有关使用的信息适应以及它带来的所有强大功能,尝试这些教程模型:

Nastran是NASA的注册商标。


评论(0)

发表评论
乐动体育app
加载...
探索comsol乐动体育赛事播报博客