COMSOL Multiphysics 网格剖分

1、中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider COMSOL Multiphysics网格剖分网格剖分中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 内容内容各种网格剖分方法各种网格剖分方法自由网格生成器自由网格

2、生成器(三角形三角形, 四边形四边形, 四面体四面体)映射网格生成器映射网格生成器(四边形四边形)扫描网格生成器扫描网格生成器 (棱柱棱柱, 六面体六面体)边界层网格生成器边界层网格生成器网格拆分工具网格拆分工具四边形四边形三角形三角形六面体、棱柱六面体、棱柱四面体四面体其他其他网格序列网格序列剖分装配体剖分装配体复制网格复制网格网格导入网格导入网格统计网格统计网格可视化网格可视化中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Soluti

3、ons Provider 网格参数网格参数从从“extremely fine”到到“extremely coarse”的的9级缺省网格尺寸级缺省网格尺寸可分别调整子域、边界或边上的所有参数可分别调整子域、边界或边上的所有参数3D网格剖分网格剖分2D网格剖分网格剖分中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 自由网格参数自由网格参数中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询

4、公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 案例：自由网格生成器案例：自由网格生成器中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 案例：自由网格生成器案例：自由网格生成器中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech

5、Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 映射网格参数映射网格参数四边形单元的结构化网格四边形单元的结构化网格在在2D子域和子域和3D边界上使用边界上使用用户可以完全控制单元分布用户可以完全控制单元分布中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 扫描网格参数扫描网格参数中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术

6、咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 扫描网格生成器扫描网格生成器棱柱或六面体单元棱柱或六面体单元从一个或多个源面开始通过子从一个或多个源面开始通过子域扫描域扫描控制源面上的网格和在扫描方控制源面上的网格和在扫描方向上的分布向上的分布中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototypin

7、g Solutions Provider 案例：扫描网格生成器案例：扫描网格生成器中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 边界层网格参数边界层网格参数中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 边界层

8、网格边界层网格沿着指定边界法向方向的稠密单元分布沿着指定边界法向方向的稠密单元分布边界层的构成边界层的构成 2D中各向异性四边形单元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中由各向异性棱柱和六面体单元中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 案例：网格剖分案例：网格剖分自由三角形自由三角形扫略网格扫略网格自由四面体自由四面体网格剖分序列网格剖分序列中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技

9、术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 案例：网格剖分案例：网格剖分网格剖分序列网格剖分序列中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 复制网格复制网格通过复制网格可以在不同的边界上产生一致的网格通过复制网格可以在不同的边界上产生一致的

10、网格自动检查目标面上源网格的取向自动检查目标面上源网格的取向中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 网格拆分网格拆分 从四边形单元拆分成三角形单元从四边形单元拆分成三角形单元 从六面体单元拆分成四面体单元从六面体单元拆分成四面体单元中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering V

11、irtual Prototyping Solutions Provider 网格导入网格导入NASTRAN 数据文件数据文件 最通用的网格文件格式最通用的网格文件格式 一阶和两阶单元一阶和两阶单元从网格开始建模从网格开始建模 跳过创造几何结构和网跳过创造几何结构和网格剖分步骤格剖分步骤中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 组合几何体网格剖分（缺省）组合几何体网格剖分（缺省）组合几何体由一个或几

12、个子组合几何体由一个或几个子域域(subdomain)(subdomain)组成组成在在CADCAD模型的不同部分，使模型的不同部分，使用不同子域可以非常容易用不同子域可以非常容易地定义不同的材料属性地定义不同的材料属性中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 组合几何体网格剖分（缺省）组合几何体网格剖分（缺省）图中红色和灰色分别显示了图中红色和灰色分别显示了两种网格剖分的子域两种网格剖分的子域界

13、面（内部边界）一般具有界面（内部边界）一般具有一致性的网格：网格单元一致性的网格：网格单元边界和节点在界面上是共边界和节点在界面上是共享的享的中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 组合几何体网格剖分（缺省）组合几何体网格剖分（缺省）在界面上，一致性的网格给在界面上，一致性的网格给出了高数值精度的解分量出了高数值精度的解分量和通量和通量典型的解分量有温度典型的解分量有温度T T，位移，位移u v

14、 wu v w，电压，电压V V等等典型的通量有热通量，应力，典型的通量有热通量，应力，电流等电流等中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 组合几何体网格剖分（缺省）组合几何体网格剖分（缺省）在组合几何体中，在组合几何体中，COMSOL COMSOL MultiphysicsMultiphysics自动建立自动建立一致性的网格，并且通过一致性的网格，并且通过界面的解分量及其通量是界面的解分量及其

15、通量是连续的连续的当模拟的对象是由不同材料当模拟的对象是由不同材料组成时，这对得到精确解组成时，这对得到精确解是非常重要的是非常重要的在在COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics中中建立建立CADCAD模型时，缺省设模型时，缺省设置下，用户得到的是组合置下，用户得到的是组合几何体和一致性的网格几何体和一致性的网格中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 装配体装

16、配体对大的对大的CADCAD模型，有时不采用模型，有时不采用一致性网格将更有效一致性网格将更有效图中显示的是图中显示的是F1F1赛车前翼的赛车前翼的1/21/2，其网格剖分采用了，其网格剖分采用了装配体特征装配体特征一个装配体对象包括几个组一个装配体对象包括几个组合几何体对象合几何体对象中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 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

17、配体装配体中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 印记装配体印记装配体组合几何体和装配体之间的折中方法是使用印记装配体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（印记（imprint）是一个面上的边到另一个的投影）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面上是完全不一致的稍后的

18、一个例子将会说明这个概念稍后的一个例子将会说明这个概念中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 组合几何体和装配体组合几何体和装配体总结：总结：CADCAD表达上的表达上的3 3个层次给出了一致性个层次给出了一致性-非一致性网格的三个级别非一致性网格的三个级别组合几何体(一致性网格)有印记的边界对没有印记的边界对网格适应性提高网格适应性提高中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软

19、件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 网格统计网格统计检查各单元类型的单元数目检查各单元类型的单元数目检查网格质量检查网格质量可单独检查各子域、边界或可单独检查各子域、边界或边上的统计信息边上的统计信息中仿科技中仿科技-专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 网格可视化网格可视化显示基于坐标的单元（比如，横截面）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使用彩色图案显示网格质量中仿科技中仿科技-