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COMSOLMultiphysics网格剖分的教案
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• 各种网格剖分方法
· 自由网格生成器(三角形, 四边形, 四面体) · 映射网格生成器(四边形)
· 扫描网格生成器 (棱柱, 六面体)
· 边界层网格生成器
· 网格拆分工具
四边形 =》 三角形
• 其他
· 网格序列
· 剖分装配体 · 复制网格
· 网格导入
· 网格统计
· 网格可视化
六面体 、棱柱 =》 四面体
内容
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• 从 “extremely fine ”到 “extremely coarse ” 的9级缺省网格尺寸 • 可分别调整子域 、边界或边上的所有参数
网格参数
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自
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四边形单元的结构化网格
在2D子域和3D边界上使用 用户可以完全控制单元分布
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• 棱柱或六面体单元
• 从一个或多个源面开始通过子
域扫描
• 控制源面上的网格和在扫描方
向上的分布
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• 沿着指定边界法向方向的稠密单元分布
• 边界层的构成
· 2D中各向异性四边形单元
· 3D中由各向异性棱柱和六面体单元
边界层网格
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网格剖分序列
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案例: 网格剖分
网格剖分序列
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• 通过复制网格可以在不同的边界上产生一致的网格
• 自动检查目标面上源网格的取向
复制网格
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• 从六面体单元拆分成四面体单元
• 从四边形单元拆分成三角形单元
网格拆分
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• NASTRAN 数据文件
· 最通用的网格文件格式 · 一 阶和两阶单元
• 从网格开始建模
· 跳过创造几何结构和网 格剖分步骤
网格导入
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组合几何体由一个或几个 子域 (subdomain)组成
在CAD模型的不同部分 , 使用不同子域可以非常容 易地定义不同的材料属性
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图中红色和灰色分别显示
了两种网格剖分的子域
界面( 内部边界) 一般具 有一致性的网格: 网格单 元边界和节点在界面上是
共享的
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在界面上 , 一致性的网格 给出了高数值精度的解分 量和通量
典型的解分量有温度T , 位
移u v w , 电压V等
典型的通量有热通量 , 应 力 , 电流等
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在组合几何体中,
COMSOL Multiphysics 自 动建立一致性的网格 , 并 且通过界面的解分量及其 通量是连续的
当模拟的对象是由不同材 料组成时 , 这对得到精确 解是非常重要的
在COMSOL Multiphysics 中建立CAD模型时 , 缺省 设置下 , 用户得到的是组 合几何体和一致性的网格
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对大的CAD模型 , 有时不 采用一致性网格将更有效
图中显示的是F1赛车前翼 的1/2 , 其网格剖分采用 了装配体特征
一个装配体对象包括几个 组合几何体对象
装配体
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• 这个装配体中不同组 合几何体对象的网格 不是一致性的—单元 边界和节点不匹配
装配体
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组合几何体和装配体之间的折中方法是使用印记装配体
印记(imprint) 是一个面上的边到另一个的投影
这使得边界面上的网格具有一致性的边(节点不是) 在内 部面上是完全不一致的
稍后的一个例子将会说明这个概念
印记装配体
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总结: CAD表达上的3个层次给出了一致性- >非一致性网格的三个级别
组合几何体
(一致性网格)
网格适应性提高
没有印记的边界对
有印记的边界对
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网格统计
检查各单元类型的单元 数目
检查网格质量
可单独检查各子域 、边 界或
边上的统计信息
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• 显示基于坐标的单元( 比如 , 横截面)
• 使用彩色图案显示网格质量
网格可视化
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• 轻松地在不同网格间转换
• 手动调整网格 , 应用于求解器设定
网格序列
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• 稳态计算中 , 根据结果调整网格
自适应网格
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