Gambit体网格划分 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:49:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Map 网格划分机理(Map Meshing Scheme)

当你对一个体采用 Map 网格划分机理时,GAMBIT 将将体划分成由六面体组成的网格阵列,如图 3-51 所示。

图 3-51:Map 体网格划分机理—六面体网格元素阵列

每个网格元素包括至少 8 个节点,这些节点位于网格元素的角点上。如果你指定一个可选的网格节点模式,GAMBIT 将在每个网格元素上创建 20 或 27 个节点(见下文中\Set Volume Element Type,\部分)

普适性(General Applicability)

Map 网格划分机理仅能应用于那些可被划分为逻辑立方体网格的体。要表示一个逻辑立方体,一个体网格必须满足以下普遍要求。

1、 网格体上必须有且仅有 8 个只与三个网格元素的面连接的网格节点(这 8 个网

格节点组成了该逻辑立方体的 8 个角点) 2、 每个作为角点的网格节点必须通过直的网格边与其它三个作为角点的网格节点连

接,也就是说,所有的一连串网格边是属于网格节点的一个逻辑行。

根据上述规则,用 Map 规则划分的网格的最基本形式是规则的长方体,如上图中 3- 51 所示。对于这样一个体,位于立方体顶点上的网格节点组成了立方体网格的角点。 尽管体是否可用 Map 方法划分网格(volume mapability)的严格的规则已经很好地通过网格自身表达了出来,还是应该通过描述给定体的普遍几何构造来描述一下 volume mapability。尤其的,volume mapability规则可陈述如下:

为了能采用 Map 方法,一个体应当包含六个逻辑面(six sides),每个 side 如果经过正确的顶点设定,都应该能用 Map 方法进行(面)网格划分。

(以上规则的例外可见下文中的\Mapping Volumes with Less Than Six Faces,)

注意:体上的每个逻辑面(side)都可能包含超过一个的面(face) 作为上述的普遍规则的一个例子,考虑如图 3-52 所示的各种几何体

图 3-52:Map 体网格划分机理—几何体实例

上图所示的各几何形体中,仅有图 3-52(a)所示的长方体可用 map 格式进行划分而不经过任何特殊设定。但是,可以通过设定顶点类型和虚拟几何体操作的方法将其它几何形体转换成可用 Map 方法划分网格的几何体。

将体转换成Mappable的实体(Transforming Volumes Into Mappable Forms)

正如上文所指出的,图 3-52 所示的(b)、(c)、(d)几何体不经过变换就无法采用 map 方法,可以每个几何体都可通过设定顶点类型或虚拟几何体操作的方法进行变换,从而可用 map 方法。明确的说,以上每个体需要采取的变换方法如下表所示

Figure 3-52 Shape Operation

(b) (c)

五角形棱柱 圆柱体

设定顶点

虚拟的边拆分

(d) 去掉一角的立方体 虚拟的面收缩

五角形棱柱——顶点设定(Pentagonal Prism-Specifying Vertex Types)

要将图 3-52(b)所示的五角形棱柱变换为可用 map 方法进行网格划分的体,你必须要指定顶点类型,以使得顶和底的面可以采用 map 方法进行面网格划分。要达到此目的,你必须将顶面和底面上五个顶点中的一个分别设为 Side(侧边)类型顶点,而其它四个设为

End 类型(见图 3-53(a))

3-53:可用 map 方法进行网格划分的五边形棱柱

图 3-53(b)示出了采用顶点设定方法后对该五边形棱柱采用 map 方法划分后的网格。要注意图(b)所示的面(face)A 和面 B 组成了逻辑网格立方体的一个 side(逻辑面),而 C 面则是上述 side 的对面的 side。

当你通过顶点类型设定方法将一个棱柱转化为可用 map 方法划分的体时,你必须保证顶面和底面的设置为 Side 类型的顶点的连接线为棱柱的一条垂直边。例如,如果你将棱柱的顶点设置为如图 3-54 所示,GAMBIT 将不能对该棱柱进行 map 方案网格划分,因为此时的体无法代表一个逻辑的网格立方体。

3-54:无法采用 map 方法的五角形棱柱圆柱体的边拆分及其面(Cylinder-Splitting Edges and Faces)

图 3-52(c)所示的圆柱体若不经过变换将无法采用 map 方法进行网格划分,但该圆柱体可通过虚拟的边拆分和面拆分操作转化成 mappable的几何体(关于虚拟边拆分和面拆分操作的方法描述,见该帮助的附件 Appendix)。 如果你将柱体顶面和底面的圆环边进行拆分(拆成四个圆弧),并用得到的 8 个顶点(顶面和地面各 4 各)将柱体的柱面拆分成四个单独的面,顶面和地面就可用 map 方法进行面网格划分(见图 3-55(a)),此时圆柱体的拓扑特性和图 3-52(a)所示的长方体相同。作为结果,该圆柱体可用 map 方法进行体网格划分,生成的体网格如图 3-55(b)所示。

图 3-55:可用 map 方法的圆柱体