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COMSOLMultiphysics®5.3版本在網格化的操作和功能方面進行許多改進,其中最重要的一點是加入了金字塔網格元素,網格類型現在可以從六面體/棱柱自動過渡到四面體網格。此外,還新增了多種網格品質的測量工具,以及可以利用表示式式擴展網格操作等。請閱讀以下內容,了解所有網格更新。

實現從六面體/棱柱網格化到四面體網格化的自動過渡

有時候,您可能希望使用不同的網格類型來描述幾何結構的不同部分,但是在這些部分的交匯處,必須通過某種方式將這些網格結合起來。在COMSOL®5.3版本之前,您需要使用轉換(convert)操作將掃描網格連接到非結構化的四面體網格。現在,自由四面體網格操作將在掃描的六面體/棱柱元素與四面體元素之間自動插入一個金字塔元素層,金字塔元素將出現在應用自由四面體網格操作的區域中。

網格尺寸表示式

新增的網格屬性使您可以更加靈活的控制網格尺寸和分佈,透過將尺寸表示式(Size Expression)節點添加到模型建立器的網格化序列,即可使用表示式式改變整個建模空間的元素尺寸,您可以選擇基於格點(Grid)或者解(Solution)來計算表示式式,如果使用格點選項,在尺寸表示式編輯框中包含的表示式可由根據由參數、函數、材料及變量定義的全域變數定義,如果使用解選項,則可以使用由求解結果定義的變數(如誤差估算變數)來輸入是表示式。

基於誤差表示式的網格自適應

透過名為自適應的新操作,您可以基於解的誤差表示式或所需網格元素尺寸的表示式來細化網格,自適應求解器隨後會使用該操作來創建自適應網格。

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計算網格品質的新工具

現在,您可以在統計視窗或網格圖中顯示網格品質的多種量測值中選擇,這些量測值包括:偏態、最大角度、體積對外接圓半徑、體積對長度、條件數和增長率。

改進的二維網格化

對於包含許多區域的二維幾何結構,其網格化性能主要通過平行化得到了顯著改善。此外,在對含有四個直角的區域和平面執行四邊形網格化操作時,現在可以得到更有效且品質更高的四邊形網格。

 

自動檢測載入網格的直邊和平邊

載入操作中新增了多個設定,用於控制對載入三維網格的邊等級執行的生成操作。當您希望將載入的網格與創建的幾何物件組合到一起時,此特徵尤為重要。

網格彩現關閉選項

圖形工具欄中新增了一個按鈕,可用於關閉網格彩現。使用此選項,不論幾何的哪個部分具有網格,您都可以輕鬆地查看三維物件的內部。

A screenshot of the Graphics toolbar in COMSOL Multiphysics version 5.3 with a new button highlighted.

圖形工具欄中用於打開/關閉網格彩現的新按鈕

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支援所有網格元素類型的投影耦合運算子

在定義節點的元件耦合選單中,廣義投影和線性投影耦合運算子現在支援所有類型的網格元素。

 

使用虛擬幾何操作自動移除幾何細節

您可以使用新增的三維幾何操作移除細節(Remove Details),對CAD幾何結構進行預處理,從而更順利地進行網格生成,此功能尤其適用於具有小幾何細節的幾何結構,通常來說,對於這種結構如果不以正確的方式進行處理,很可能生成品質較差的大網格。

 

該操作可以從幾何結構中自動移除短邊、小面和裂(窄)面,移除細節操作有兩種模式:自動和手動。在自動模式下移除細節時,會生成一系列虛擬操作節點,您可以切換到手動模式進行檢查和編輯。

使用移除細節操作重建幾何後(左圖),生成了品質更佳的網格(右圖)。

 

有關使用移除細節操作的案例,請搜尋以下“案例庫”:

ECAD_Module/Tutorials/pcb_import